"Чаплыгин" - читать интересную книгу автора (Гумилевский Лев Иванович)

17 ЛУЧ СВЕТА ДЛЯ ПРАКТИКОВ

Остроумнейший приятель Чаплыгина, кораблестроитель академик Алексей Николаевич Крылов заметил, оценивая деятельность директора Московских женских курсов:

— Стоило на них только переменить вывеску, и они с полным правом, как по духу, так и по научной постановке преподавания, слились со старейшим в нашем Союзе Московским университетом!

В первые же месяцы установления Советской власти курсы были преобразованы во Второй московский университет и Сергей Алексеевич оставлен в нем ректором. Через год произошла реорганизация: физико-математические факультеты обоих университетов слились в один. Сергей Алексеевич воспользовался поводом и ушел из Второго университета.

Ряд революционных организаций требовал его консультаций и помощи.

Прежде всего в его математической эрудиции нуждалась Комиссия особых артиллерийских опытов, деятельностью которой заинтересовался В. И. Ленин. На заседании комиссии в декабре 1918 года было решено:

«Просить Н. Е. Жуковского, и С. А. Чаплыгина, и инженера В. П. Ветчинкина заняться механикой газов и ее приложением к внешней и внутренней баллистике; просить С. А. Чаплыгина и В. П. Ветчинкина заняться вопросом расчета прочности новых снарядов».

Приближенный метод решения задач: газовой динамики Сергей Алексеевич разработал еще в своей докторской диссертации. Решения отличались простотой. Однако они годились лишь для случаев течения газа со скоростями, меньшими звуковых. В артиллерии наибольший интерес вызвали исследования при скоростях, больших скорости звука.

Сергею Алексеевичу пришлось сначала сделать сообщение комиссии о том, как делается анализ сопротивления воздуха, а затем доложить о постановке опытов аналитической разработки вопроса сопротивления воздуха движению артиллерийского снаряда в аэродинамической лаборатории Технического училища.

Работа Сергея Алексеевича в Комиссии особых артиллерийских опытов остается малоизвестной и до сего дня. Многие из его друзей не знали о содержании написанных им но заданию комиссии сочинений по баллистике и смежным вопросам математики.

Мало кто знал и о работах Сергея Алексеевича, сделанных по заданию Научно-экспериментального института Народного комиссариата путей сообщения, хотя они и публиковались в «Бюллетенях института» в 1919 году.

И те и другие работы стали известными широким научным кругам лишь в начале тридцатых годов, когда они были опубликованы в «Трудах НАГИ» вод общим заглавием: «Новый метод приближенного интегрирования дифференциальных уравнений».

В предисловии к этому переизданию Сергей Алексеевич писал:

«Приближенное интегрирование дифференциальных уравнений есть один из основных вопросов технической математики, а потому всякий шаг в этой области, если он дает сколько-нибудь новое освещение процесса, представляет интерес. Вот почему я считал правильным собрать воедино свои работы по этому вопросу, частью помещенные в виде журнальных статей в периодической печати, частью изданные в виде отдельных брошюр. Все эти издания стали библиографической редкостью, а между тем, по моему мнению, в намеченном мной направлении работу следовало бы продолжить».

Ставший ныне классическим «метод Чаплыгина» представляет одно из наиболее выдающихся достижений советской науки в области прикладной математики. Он был задуман им как метод, позволяющий удобно оценивать погрешность приближенного решения, чего не дает ни один из ныне существующих методов. Однако значение метода С. А. Чаплыгина не исчерпывается этим, и лишь теперь стало ясным все его значение.

В предисловии к одному из переизданий статей Чаплыгина в серии «Классики естествознания» М. В. Келдыш и Д. Ю. Панов отмечают, что уже после опубликования «Нового метода С. А. Чаплыгина» в 1932 году в «Трудах ЦАГИ» «академик Н. Н. Лузин обратил внимание на аналогию между методом С. А. Чаплыгина и методом Ньютона и показал, что для метода С. А. Чаплыгина имеет место такая же быстрая сходимость, как и для метода Ньютона (сходимость погрешности к нулю)… Вскоре метод С. А. Чаплыгина был распространен на интегральные уравнения, и тем самым показано, что основные идеи С. А. Чаплыгина имеют универсальное значение для решения функциональных уравнений вообще. В последнее время эти идеи получили широкое развитие в работах Л. В. Канторовича, который показал, как можно построить метод решения весьма общего класса функциональных уравнений, аналогичный методу Ньютона. Но еще и сейчас далеко не полностью использовано все богатство оригинальных и глубоких идей, заложенных в этих замечательных работах С. А. Чаплыгина. Как и большинство его работ, работы по приближенному интегрированию дифференциальных уравнений, несомненно, еще долго будут привлекать внимание исследователей и послужат источником новых исканий в этом направлении».

Созданный С. А. Чаплыгиным новый метод приближенного интегрирования дифференциальных уравнений изложен Сергеем Алексеевичем в четырех статьях. В первой, как всегда, строго, обоснованно автор дает «Основания нового способа приближенного интегрирования дифференциальных уравнений», а во второй статье демонстрирует примером свой «Новый метод интегрирования общего дифференциального уравнения движения поезда». Третья статья развивает работу, начатую в комиссии, — «Интегрирование основных уравнений баллистики при законе сопротивления, данном Лоренцом». В заключительной же, четвертой, — дается приближенное интегрирование обыкновенного дифференциального уравнения первого порядка.

Если метод Чаплыгина создавался для решения задач баллистики и движения поезда, то сейчас им пользуются и для решения задач космонавтики.

Только теперь, когда все эти работы С. А. Чаплыгина опубликованы не один раз, восстанавливается яркая картина напряженной деятельности Сергея Алексеевича в первые годы Советской власти. Вызванные запросами практики, работы эти характеризуют не только математический гений ученого, но и являют нам Чаплыгина как представителя передовой русской науки, которой было «по пути с революцией».

В. И. Вернадский, как историк русского естествознания, писал:

«Весь XIX век есть век внутренней борьбы правительства с обществом, борьбы, никогда не затихавшей. В этой борьбе главную силу составляла та самая русская интеллигенция, с которой все время были тесно связаны научные работники».

Победа Великой Октябрьской социалистической революции явилась победой и русской науки, победой Жуковского, Чаплыгина, Вернадского, Сеченова, Павлова, Тимирязева и многих других представителей передовой русской науки.

Жуковский без шумных деклараций, органически вообще чуждых этому человеку величайшей скромности, поставил в эти дни на службу новому государственному строю все свои знания, опыт, силы и ум. Семидесятилетний старик, он не утаил от революционного народа ни одного дня, ни одного часа. Все тот же величавый и сосредоточенный, ранним утром пешком по занесенным снегом улицам шел он в Техническое училище, потом оттуда в университет, затем домой, где, не снимая шубы и валенок, садился за свой письменный стол.

Все чаще и настойчивее возвращался он в эти дни к мысли о необходимости организации научного центра авиации. Мысль эта, в сущности, никогда не оставляла его с той поры, как проблемы авиации стали центральными в его научных исследованиях. Но только теперь, при Советской власти, уделявшей так много внимания науке, Николай Егорович почувствовал возможность осуществления старой идеи.

Как только в августе 1918 года организовался научно-технический отдел Высшего Совета Народного Хозяйства, Николай Егорович взялся за разработку доклада об организации научного центра авиации, и с этим докладом он выступил в научно-техническом отделе 30 октября. Предложение ученого было встречено с полным сочувствием. В течение ноября Николай Егорович со своими учениками у себя на квартире разрабатывал подробное «Положение о Центральном аэрогидродинамическом институте», которое и направил в научно-технический отдел ВСНХ.

Н. Е. Жуковский и А. Н. Туполев докладывали проект в большой нетопленной комнате старинного дома, которая служила кабинетом начальнику научно-технического отдела Н. П. Горбунову. Проект был доложен B. И. Ленину и в конце 1918 года утвержден правительством.

1 декабря 1918 года состоялось заседание Коллегии ЦАГИ. Председателем был избран Жуковский. Одна из комнат в квартире Николая Егоровича получила название «зала заседаний коллегии института».

Руководителями научных отделов института в основном стали ученики и сотрудники Николая Егоровича: C. А, Чаплыгин, Г. X. Сабинин, В. П. Ветчинкин, А. Н. Туполев, А. А. Архангельский, Б. Н. Юрьев, Б. С. Стечкин, Н. В. Красовский и И. И. Сидорин.

Аэродинамическая лаборатория Технического училища получила имя Н. Е. Жуковского и стала лабораторией ЦАГИ.

Лаборатория первоначально обслуживала наш Воздушный Флот, выполняя различные проекты и расчеты. Проектировались самолеты, аэросани, пропеллеры, лыжи, производились испытания моделей. Потом, в 1920 году, лабораторию стали называть Экспериментально-аэродинамическим отделом ЦАГИ.

Начальником экспериментальной группы был назначен Б. Н. Юрьев.

Борис Николаевич незамедлительно произвел вахтера лаборатории в коменданты Экспериментально-аэродинамического отдела. Польщенный неожиданным возвышением, вахтер, как это часто бывает у русских людей, почувствовал в себе начальство.

Как-то он заметил сотрудника лаборатории, прохаживавшегося взад и вперед по коридору, и предложил ему отправиться на свое место и работать, а не разгуливать в часы занятий.

Погруженный в свои мысли, сотрудник посмотрел на коменданта невидящими глазами и, не пеняв даже, что тот говорил, отмахнулся от него и продолжал хождение из угла в угол.

Комендант пошел к Юрьеву, доложил о не подчинившемся его распоряжению сотруднике и потребовал в пример другим объявить ему выговор приказом.

Борис Николаевич, вставши для внушительности из-за стола, резко сказал:

— Приказываю, наоборот, вам, коменданту, постелить в коридоре ковровую дорожку, поставить два кресла в начале и в конце, чтобы сотрудник мог не только расхаживать взад и вперед, но мог и сесть отдохнуть тут же. И запомните: он не разгуливает, а работает! Понятно?

В этот организационный период истории ЦАГИ ученики и сотрудники Жуковского переживали тот переход от юности к зрелости, который сопровождается критическим отношением к собственным силам и возможностям, казавшимся до сих пор необъятными. Строя аэросани, Туполев осторожно подбирался к решению больших задач. Его товарищи по воздухоплавательному кружку в это же самое время совершенствовали не только методику испытаний моделей, но и переустраивали самые трубы, готовясь к решению больших теоретических задач.

Они были теперь уже не кружковцами, а работниками, научно-исследовательского института, не студентами, а инженерами, молодыми учеными не только но наименованию, но и по сознанию той ответственности, какую возлагала на них действительность.

В 1918 году по предложению Владимира Ильича Ленина был организован и экспериментальный институт Народного комиссариата путей сообщения. Авиационным отделом руководил Жуковский. Членом совета института был Чаплыгин.

Сохранился любопытный рассказ об одной из работ Жуковского, который стоит здесь привести не столько потому, что работа посвящена вопросу «О качании паровоза на рельсах», сколько потому, что рассказ этот вводит нас в творческую лабораторию теоретика.

Дело было осенью 1919 года. Жуковский собрался поехать в Кучино, где жили некоторые ученики и сотрудники Николая Егоровича… Его сопровождали К. А. Ушаков и дочь. Вагон поезда был переполнен мешочниками, и Николаю Егоровичу едва нашлось место на скамье.

Разговаривать было трудно, поезд гремел, вагоны шатались.

Жуковский сидел молча, опустив голову и забыв в руке носовой платок, который он держал кончиками пальцев. Казалось, он ничего не замечал вокруг себя, погруженный в свои мысли, никак и ничем не связанные ни с поездом, ни с вагонами.

До Кучина ехали долго, от станции надо было идти еще пешком. Николай Егорович шел тихо, как будто едва набираясь сил для каждого шага вперед, все такой же сгорбленный, с опущенной головой. Только когда стали подходить к дому, Николай Егорович оживился, шаг его приобрел твердость. С неожиданным для его лет проворством, обгоняя спутников, он стал подниматься по лестнице с широкими перилами. Чем выше он поднимался, тем становился бодрее. Поднявшись наверх, он прошел в комнату Н. В. Красовского, откуда тотчас же вернулся на террасу с листом бумаги, пером и чернильницей. Он поставил чернильницу на широкие перила, положил бумагу и начал что-то быстро писать своим мелким, убористым почерком. Тут все окружили его, предлагая пройти в комнаты, где зажгут свет, и сесть за стол, но он только пробормотал:

— Нет, нет, ничего. Я сейчас, сейчас.

— Холодно, Николай Егорович, здесь.

— Ничего, ничего, — твердил он. — Я сейчас. Видите ли, вся картина колебания паровоза на рессорах мне теперь совершенно ясна. Тут четыре оси: две лежат в вертикальной плоскости симметрии паровоза, а две в плоскости рессор. Я сейчас…

И он начал писать уравнения движения, пользуясь светом угасающего дня и не обращая внимания на неудобства.

Мысленная картина конкретного реального явления возникла у теоретика не так и не в том виде, как у практика. Теоретик создает ее в своем представлении, опираясь не столько на действительность, сколько на отвлеченные математические величины и геометрические представления.

А между тем теоретическая мысль сплошь и рядом в настоящее время идет впереди практического опыта, и наука является, по выражению С. А. Чаплыгина, «не мертвой схемой, а лучом света для практиков».

Модель узла Днепростроя в Гидравлической лаборатории ЦАГИ.

Ветроэнергетическая установка ЦАГИ в Бараклаве.

Пуск Днепровской гидростанции.

С. А. Чаплыгин с женой, дочерью и сыном.

Это был последний визит Николая Егоровича в Кучино. Жизнь его клонилась к закату. Погруженный в свои размышления, он еще появлялся в лаборатории с забытым платком в опущенной руке, он еще посещал заседания Научно-технического комитета, но в бесконечной его доброте, глубокой мудрости и спокойствии уже чувствовался опыт жизни, который составляет счастье старости.

Весной 1920 года Николай Егорович перенес воспаление легких и в Усове, подмосковном санатории, начал уже поправляться, готовясь к работе. Но в это время пришло известие о смерти Леночки, и Николая Егоровича поразил инсульт.

Леночка умерла, как и ее мать, от туберкулеза легких. Из всех почти поголовно влюбленных в нее учеников Николая Егоровича она выбрала Юрьева, и выбор был неудачным. Когда во время болезни молодой женщины ее навестил по старой памяти Сабинин, она, не вставая с постели, долго смотрела на него и вдруг прошептала:

— Боже мой, как я ошиблась!

Чтобы скрыть слезы, она отвернулась к стене, и Сабинин не услышал от нее больше ни слова.

Богатырский организм Николая Егоровича постепенно справился с ударом. В декабре он в Усове встретил пятидесятилетие своей научной деятельности. Декретом Совета Народных Комиссаров в ознаменование 50-летия его научной деятельности и заслуг как «отца русской авиации» он был освобожден от обязательного чтения лекций и ему предоставлено было право объявлять курсы более важного научного содержания.

Под новый наступающий, 1921 год Николай Егорович пожелал устроить елку. Родные и друзья быстро организовали празднество, но елку Николаю Егоровичу увидеть не пришлось: его сразил брюшной тиф.

Когда в середине января в Усово явились делегации с поздравлениями и адресами по поводу пятидесятилетия, юбиляр не мог даже принять их. Он лежал в своей комнате и разрешил войти только Чаплыгину.

— Мне бы хотелось еще прочитать специальный курс по гироскопам, — сказал он, не отвечая даже на вопрос о самочувствии. — Ведь никто не знает их так хорошо, как я… А писать не могу, рука не действует… Приходится диктовать.

Записки по курсу, который он намеревался читать, старый профессор диктовал до тех пор, пока был в сознании.

17 марта 1921 года Жуковский умер.

Гроб с телом умершего на фюзеляже аэроплана был доставлен на кладбище Донского монастыря в сопровождении «всей московской интеллигенции», говорит биограф. Над открытой могилой «отца русской авиации», возле могилы Леночки, были произнесены речи, возвеличивавшие жизнь и деятельность ученого. Огромное впечатление произвела на всех речь Чаплыгина, выступавшего от лица Кучинского аэрогидродинамического института.

— Длинный ряд больших и малых работников науки на наших глазах за последнее время ушел в могилу, — сказал он. — Ныне открылась она перед крупнейшим представителем русской науки, дорогим учителем нашим Николаем Егоровичем. Казалось, естественно было ожидать этого конца. Болезнь неутомимо и постепенно подтачивала когда-то могучие силы, и все же этот роковой конец явился для нас внезапным тяжелым ударом…

Жуковский пришел в университет в расцвете своих творческих и физических сил. Большая половина творческого пути его прошла на глазах, а во многом — и с участием Чаплыгина, первого его ученика и друга.

«Огромен был путь, совершенный им, — говорил о своем учителе Сергей Алексеевич Чаплыгин. — Он своей светлой и могучей личностью объединил в себе и высшие математические знания и инженерные науки. Он был лучшим соединением науки и техники, он был почти университетом. Не отвлекаясь ничем преходящим, лишь в меру неизбежной необходимости отдавая дань потребностям жизни, он все свои гигантские силы посвящал научной работе. Его цельная натура была беззаветно предана этому труду. Вот чем объясняется то огромное по богатству наследие, которое нам от него переходит. При своем ясном, удивительно прозрачном уме он умел иногда двумя-тремя словами, одним почерком пера разрешить и внести такой свет в темные, казалось бы, безнадежные вопросы, что после его слова все становилось выпуклым и ясным. Для всех, кто шел с ним и за ним, были ясны новые, пролагаемые им пути. Эта гигантская сила особенно пленяла своей скромностью. Когда его близкие ученики, имевшие счастье личного с ним общения, беседовали с ним по поводу того или иного вопроса, он никогда не пытался воздействовать на них своим авторитетом, с полным интересом вникая во всякие суждения. Бывало, что начинающий на ученом поприще ученик обращался за советом, предполагая посвятить некоторую долю своего внимания задаче, которая его очень интересовала, иногда задача бывала слишком трудной и, может быть, даже недоступной.

Николай Егорович не позволял себе сказать, что задача неисполнима. Он говорил:

— Я пробовал заниматься этим вопросом, но у меня ничего не вышло. Попробуйте вы, может быть, у вас выйдет!

Он глубоко верил, что среди его учеников могут быть и такие, которые окажутся в силах решить вопросы, им не решенные. Эта вера в окружающих его учеников создала ему трогательный облик, который останется всегда незабываем. Длинный ряд учеников Николая Егоровича живы и работают на ниве науки.

Им основана не школа, а школы. Его ученики совместно с учителем создали целые большие учреждения: Центральный аэрогидродинамический институт объединяет теперь сотни и сотни крупных инженерных сил и, несомненно, даст очень большие результаты. Другой институт — Кучинский, возникший по инициативе одного из учеников, несомненно, обязан ему своим существованием, так как под его влиянием возникло, несомненно, стремление организовать это чрезвычайно ценное учреждение…

И вот все эти учреждения, все его ученики ныне с глубокой грустью, для которой нет слов, чтобы ее выразить, присутствуют здесь или лично, или духовно. От лица Кучинского института приношу здесь низкий и глубокий поклон. Его светлое, сияющее имя ныне отходит в историю. Но пленительный образ Николая Егоровича, нашего дорогого вождя, был и всегда будет с нами!»

Собранные вместе в книге «Памяти Н. Е. Жуковского» речи учеников и сотрудников, произнесенные на могиле, и сегодня при чтении поражают глубиной и искренностью выраженных чувств. Но рядом со скорбью утраты звучала и решимость довести начатое им дело до блестящего конца и спокойная вера настоящих ученых в свои силы.

Среди учеников и сотрудников Жуковского старшим и авторитетнейшим был Чаплыгин. На первом же заседании Коллегии ЦАГИ Сергей Алексеевич был единогласно избран ее председателем.

Организатор крупного масштаба, строитель больших планов, Сергей Алексеевич при близком знакомстве с институтом и его филиалом был поражен скромностью начинаний, грубым разрывом между высоким состоянием теоретической механики и кустарническими, ремесленническими приемами конструирования аппаратов, использующих практически механические силы природы.

Наиболее выгодное впечатление производил отдел опытного самолетостроения, которым руководил Туполев. Энтузиазм и решительность конструкторов не в малой степени усиливали впечатление, и с верой в учеников Жуковского Сергей Алексеевич взялся за дело.

С какими трудностями сопряжено было в то время опытное строительство, теперешние работники авиации не могут себе и представить! Дело не только в холоде, в отсутствии опыта, в неумелости, но и в том, что приходилось самим изготовлять болтики, гайки, тендеры и всю ту мелочь, которая теперь как стандартный материал имеется в любом количестве в каждой ремонтной мастерской. Если нужна была проволока, Туполев посылал людей на аэродром, и они сдирали проволоку со старых самолетов. Не было инструмента, не было станка для обточки, и конструктор старался избегать круглых деталей в своем проекте. Вместо наковальни стоял буфер, собственными силами конструктора и рабочих доставленный с железнодорожной насыпи в мастерские ЦАГИ.

Аэросаням, построенным вслед за глиссером, было дано наименование «АНТ» — по инициалам конструктора. Сани вытащили через окно на улицу и отвезли в Сокольники. Предстоял пробег аэросаней. Большая часть саней перевертывалась на третьем-пятом километре. Сани Туполева перевернулись на пятидесятом. Молодой конструктор решил, что теперь он может взяться за самолет.

Этот маленький самолетик АНТ-1 строился в тех же мастерских и с такими же трудностями, но он летал. Это был металлический моноплан. Связь теории и практики вела конструктора по правильному пути при решении практических задач.

Одновременно с А. Н. Туполевым вопросом об устойчивости самолета стал заниматься Николай Николаевич Поликарпов.

Завод «Дукс» в Москве к концу первой мировой войны давал военному ведомству до тысячи самолетов в год, главным образом «ньюпоров» и «фарманов». Поликарпову пришлось вводить здесь в серийное производство по английским лицензиям самолет ДН-4.

Человек с развитым художественным дарованием, знакомый со многими авиаконструкциями, Поликарпов мечтал о самостоятельной работе и готовился к ней. У него складывался в уме проект двухмоторного биплана пассажирского типа, ему грезился одномоторный пассажирский самолет, когда в 1922 году перед нашим Воздушным Флотом встал вопрос о создании собственного истребителя взамен устаревших иностранных.

В те времена, как правило, истребители строились по схеме биплана. Поликарпову пришла дерзкая по тому времени мысль: построить истребитель по монопланной схеме с мотором «либерти-400».

Весной 1923 года Н. Н. Поликарпов совместно с А. А. Поповым и И. М. Косткиным спроектировал моноплан-истребитель, получивший соответственно литерное обозначение ИЛ-400. Конструкторы стояли далеко от аэродинамической школы Жуковского и не питали особого доверия, как и большинство работников авиации того времени, к экспериментальной аэродинамике. Предварительное исследование модели самолета в ЦАГИ им показалось излишним.

Хорошо оборудованный завод, располагавший опытными рабочими и мастерами, под руководством конструкторов довольно быстро построил машину, и летом 1923 года летчик-испытатель К. К. Арцеулов поднял самолет с аэродрома.

Истребитель после короткого пробега ненормально круто пошел горкой вверх, против воли опытного летчика-испытателя, который вовремя выключил мотор. В результате самолет резко «спарашютировал», потерпел серьезную аварию, а летчик поломал ноги.

Конструкторы слишком выдвинули вперед крыло, определив неправильно центр тяжести самолета. Можно было, конечно, построить новую машину, подвинув крыло назад, и подвергнуть ее испытанию, но учиться искусству центровки, рискуя жизнью летчика, не мог, разумеется, ни один конструктор.

Тяжелый урок привел конструкторов в аэродинамическую лабораторию ЦАГИ.

К. А. Ушаков предложил исследовать модель самолета на устойчивость, установив ее таким образом, что можно было «продувать» в трубе модель как бы при разном расположении центра тяжести. Прежде всего он установил ее с центровкой, соответствовавшей центровке ИЛ-400, и пригласил конструкторов посмотреть, что из этого получится.

Константин Андреевич Ушаков пустил в ход трубу, и конструкторы с большим любопытством приникли к круглому стеклышку в стенке трубы, следя за тем, что происходит с моделью их самолета.

Модель приняла то самое положение, которое имел натуральный самолет при взлете: именно, встав свечой, запрокинулась. Меняя последовательно положение центра тяжести, удалось выяснить, что при самом незначительном, в один-два миллиметра, смещении центра тяжести на модели совершенно менялось поведение самолета.

На основании этих опытов был построен второй вариант истребителя ИЛ-4006. Машина выдержала испытания и в июне 1925 года пошла в войсковую серию. Но с одной из этих машин вновь случилась авария: самолет не вышел из плоского штопора. Конструкторы еще раз изменили центровку и довели истребитель до полной устойчивости и безопасности при штопоре.

Уже первые шаги аэродинамической лаборатории ЦАГИ на пути сближения науки и практики для создания новых самолетов с наименьшей затратой материальных средств были более чем убедительны.

В то время не только не прекращалась научная работа в лаборатории, но и велись напряженные исследования самих методов аэродинамических испытаний.

Шел год тысяча девятьсот двадцать третий, второй из восстановительных лет молодой Советской республики. Дух созидания проникал во все области жизни, захватывал все живые силы страны. Лаборатория МВТУ становилась все теснее и теснее для ее работников. Идея реконструкции, расширения носилась в воздухе, план преобразований составлялся подчас сам собой, в случайных разговорах друг с другом, в размышлениях за работой.

Когда весь план был готов, его обсудили, приняли и начали составлять смету для осуществления — смету на тридцать тысяч рублей: на большее никто не считал себя вправе претендовать.

Но, составляя эту скромную смету, все чувствовали, что это не то, нужно резко вырваться вперед, занять на пять-десять лет первое место в мире, построив нечто грандиозное, небывалое.

Выразил общие мысли вслух Сергей Алексеевич Чаплыгин, заметив, что смету надо было бы составлять не на тридцать тысяч, а на полмиллиона!

И вот параллельно с маленькой сметой начала возникать другая — на полмиллиона рублей. Но обращаться с такой сметой к правительству в годы колоссальных расходов на восстановление необходимейших отраслей народного хозяйства, ничем еще о себе не заявив, казалось легкомыслием. Надо было доказать, что на такую претензию молодой институт имеет право, что деньги не будут израсходованы бесплодно.

Наука ведь тоже нуждается в пропаганде! С этой мыслью работники института берутся за перо. Технический отдел журнала «Вестник Воздушного Флота» из месяца в месяц заполняется статьями, возле авторских подписей которых неизменно стоит еще загадочное, не всем известное: «ЦАГИ».

Кажется, что «московские мечтатели» из МВТУ заявили о себе достаточно убедительно, потому что вскоре после этого иностранная печать с большой долей нервозности начала острить насчет того, что «в Советской России нет авиации, но есть „Вестник Воздушного Флота“».

Характеризуя группу первых деятелей вновь создаваемого института, профессор Г. А. Озеров писал:

«В ту замечательную эпоху вся наша молодежь шла в науку совершенно необычным путем. В этом особенность того периода и особенность нашей группы. Ведь ЦАГИ создавался, в сущности, энтузиастами, только что окончившими инженерами и, частично, даже студентами из группы основных учеников Жуковского. Естественно поэтому во внешнем мире возникла возможность или им верить, или не верить, поскольку объективных признаков их пригодности для того дела, которое они затеяли, еще не существовало».

Советская техническая общественность и правительство доверились мечтателям. Совет Народных Комиссаров, рассмотрев смету ЦАГИ, отпустил ему на строительство «собственной аэродинамической лаборатории» один миллион рублей.

Это было огромное событие в жизни института. С такими средствами, при таком доверии можно было уже думать не о «реорганизации» лаборатории, а о сооружении целого ряда лабораторий, о создании не виданного еще экспериментального оборудования.

Решающая роль во всем этом деле принадлежала Чаплыгину.

При обсуждении планов и смет ЦАГИ в Научно-техническом комитете Высшего Совета Народного Хозяйства несколько неожиданно выплыл проект создания авиационного центра в Петрограде. Конкурирующий проект исходил от группы ученых-петроградцев. Защищал его профессор Политехнического института К. П. Боклевский. Еще в 1913 году он организовал при кораблестроительном отделении института курсы авиации и воздухоплавания, где выполнялись учебные проекты аэростата, дирижабля, моноплана и ротативного авиамотора.

Представленный Боклевским проект был скромнее и дешевле, так как не требовал постройки новых зданий и ограничивался исследованием вопросов практической авиации и воздухоплавания.

Московский проект ставил перед новым институтом очень широкие задачи. Коротко Сергей Алексеевич охарактеризовал их так:

— Это есть изучение механических сил воздуха и воды в целях технического использования их для нужд человека, а иногда и в целях борьбы с их вредными влияниями.

Говоря о механических силах воздуха, возбуждающих множество различных проблем, и о вредных влияниях этих сил, Сергей Алексеевич сослался на убийственный пример одного открытия в результате работ ЦАГИ.

— Я говорю о влиянии ветра на крыши зданий, — рассказал он. — В этом отношении существует определенная норма расчета, но после того как гидродинамика взялась за эти задачи, то оказалось, что ошибка тут в знаке: оказывается, сила, которая действует на крышу, имеет дополнительную слагающую, направленную не сверху вниз, как тысячу лет думали, а, наоборот, снизу вверх, поэтому крыши срываются, а не разрушаются… Этот случай показывает, насколько представление о явлениях, которые вытекают из тех или иных задач, бывает далеко не ясным…

Возможно, не один член комитета задумался:

— Как же, в самом деле, без этой слагающей мог бы ветер срывать крышу, под которую он никак не может проникнуть?

Переходя к вопросу об использовании механических сил воздуха и воды, Сергей Алексеевич начал разговор с воспринимающих ветер аппаратов в форме всем известных ветряков, отнеся самолеты к последней группе. Коснулся он необходимости экспериментальной проверки теорий, взаимосвязи различных отделов и лабораторий института, а также взаимоотношения института с промышленностью.

— Николай Егорович Жуковский один из первых прекрасно понял, — сказал он, — что одной только математики в деле исследования будет мало. В этом отношении московская школа, им созданная, в значительной мере отличается от других школ, которые не хотели теоретическую механику отделять и представляли ее как ветвь математики. На самом деле это не так, и эксперимент играет большую роль, и по этой причине пришлось на помощь привлечь эксперимент. Поэтому, создавая такой институт, Николай Егорович и положил в основу разрешение задач таким общим математическим экспериментальным методом. По этой причине наряду с теоретическим отделом, который занимается изучением математических основ, стоит отдел аэродинамический — экспериментальный, который проверяет и на ощупь испытывает все те силы, которые в действительности получаются и которые в значительной мере уклоняются от математических расчетов. При них приходится схематизировать явление, что, конечно, не может не отразиться на результате. Разумеется, от этого мы ближе подойдем к явлению, и в этих явлениях эксперимент даст более или менее точное согласие. При этом приходится наталкиваться на то обстоятельство, что сама картина движения не та, которая была в предпосылках теоретиков. Картину приходится представлять иначе, и расчет приходится ставить в иных предположениях, и в таких случаях материалы и задача становятся более ясными.

Эти два метода — теоретический и экспериментальный — все время между собою переплетаются. С одной стороны, теория проверяется практикой, а с другой стороны — эксперимент ставится в такую обстановку, чтобы можно было правильно и определенно разрешить вопрос именно в таком освещении, чтобы эти расчеты как можно больше и легче помогали. Самый характер эксперимента, самый характер приборов, которые при этом приходится употреблять, — все они должны быть до известной степени теоретически предварительно освещены. Этим теоретически-экспериментальным методом все время приходится идти. Однако задача института не только в том, чтобы осветить известные явления, перед нами проходящие, и так или иначе создать теорию данного явления, но состоит в том, чтобы усовершенствовать практически аппарат, привлечь силы на пользу человека. Поэтому институт не останавливается на исследованиях теоретических вопросов и на освещении как теоретических, так и экспериментальных, а идет дальше, организуя такие отделы и лаборатории, как отдел опытного самолетостроения, ветроэнергетическая лаборатория, испытания материалов, винтомоторный отдел.

При этом Сергей Алексеевич указал на филиал ЦАГИ — Аэродинамический институт в Кучине, где ведутся исследования ветряков — очень древних приборов, которые до сих пор были не в состоянии разрешить стоящих перед ними задач.

— Институт возник из небольшой группы учеников, окружавших нашего учителя Н. Е. Жуковского, — сказал он в заключение. — Все лица, которые были привлечены в этот институт, проявляли свой большой интерес работать в этом направлении. Поэтому та группа работников, основных, которая ныне составляет этот институт, не только идейно, но и товарищески слилась в одно целое, и, может быть, этим объясняются те достижения, которые институту уже удалось сделать!

В результате дискуссии в Госплане между Чаплыгиным и Боклевским принят был проект ЦАГИ. Провозглашенное Сергеем Алексеевичем объединение в одном месте теоретиков, экспериментаторов и конструкторов стало твердой программой деятельности нового института.

«В сущности, первая программа ЦАГИ уже содержала идею, актуальную для нашего времени, — превращение науки в производительную силу, — отмечалось в статье „Известий“ по случаю 50-летия ЦАГИ. — Перед институтом была поставлена задача разрабатывать новые научные теории в аэрогидродинамике и внедрять их в технику, в первую очередь в авиацию.

Исходя из этого, и определял создатель ЦАГИ Н. Е. Жуковский структуру института и его профиль».