Но сколь ни горячи споры, чтобы отыскать истину, нужны были новые, дополнительные опыты. С этой целью Сабинин создал простую, но весьма оригинальную установку. Модель винта он посадил на вал маленького электромоторчика. Дым от папиросы, вдуваемый в воздушный поток, проявил движение воздушных струй, сделал их зримыми.
Часами просиживал Сабинин подле своей установки. И его добросовестность принесла плоды. Молодой исследователь обнаружил, что струя воздуха за плоскостью винта сжимается и коэффициент сжатия ее равен двум.
Таким образом, после обработки результатов наблюдений удалось раскрыть причину расхождений, выявленных Юрьевым.
Но правы ли молодые исследователи? Жуковский внимательно просматривал их выкладки:
— Да, результат бесспорен.
Николай Егорович тщательно проверяет расчеты. Он делает обстоятельные пометки и поправки, заменяет некоторые формулы. Теория приобретает все более и более законченный вид.
«Для большей убедительности, — вспоминал потом профессор Г. X. Сабинин, — я снял аэродинамический спектр винта, сделав микроскопический флюгерок. По многу времени мы с Б. Н. Юрьевым наблюдали течение струй за винтом, перенося флюгерок в различные части струи. Иногда к нам присоединялся и Николай Егорович. Мой флюгерок ему очень понравился, и позднее на своих лекциях он рассказывал о моем способе снимать спектр винта, назвав его «манерой Сабинина», чем я очень гордился. Нашей теории гребного винта Николай Егорович посвятил целую главу в своем курсе «Теоретические основы воздухоплавания». В этот курс он включил доклады и других студентов».
Молодые ученые действительно добились успеха. Они блестяще развили мысль, высказанную еще в 1892 году Джевецким, о сходстве лопасти винта с крылом, но даже после этого Жуковский еще не счел работу завершенной.
Причины неудовлетворенности профессора понять не трудно. Ведь если согласиться с тем, что на лопасти винта и крыле возникают сходные аэродинамические силы, то это означает, что к винту можно применить теорию подъемной силы, разработанную для крыла им совместно с Чаплыгиным.
Однако пока этого сделать не удалось не только Сабинину и Юрьеву, но даже самому Николаю Егоровичу Жуковскому.
Сейчас, когда мы оглядываемся назад, многое кажется совершенно простым и ясным. Но не следует забывать, что в те дни, когда Сабинин и Юрьев разработали новую точку зрения на винты, теория подъемной силы крыла Жуковского — Чаплыгина еще не успела выйти из первой фазы своего развития. Она была справедлива лишь для крыльев бесконечного размаха. Неумение рассчитать крыло вполне определенных размеров и было барьером, отделявшим Жуковского от теории гребных винтов, способной полностью удовлетворить запросы практики.
И все же этот трудный барьер был взят. Его помогла преодолеть мелочь, найденная, но незамеченная немецким исследователем О. Фламмом. Фламм проводил опыты с гребными винтами, работавшими в воде. На фотографиях его экспериментов отчетливо выделялись светлые линии, сбегавшие с концов лопастей. Сам Фламм не придал им никакого значения. Для Жуковского же эти линии стали отправным пунктом в новой точке зрения на гребной винт. Разглядывая фотографии, Николай Егорович пришел к твердому убеждению, что светлые линии представляют собой не что иное, как следы вихрей, соскользнувших с концов лопасти.
Так, опираясь на факт, ускользнувший от менее пристального исследователя, Жуковский сумел нарисовать четкую физическую картину явлений, связанных с работой воздушного винта, и затем перейти от нее к точным математическим расчетам. Именно в этом и таился успех винтов НЕЖ[21], сконструированных Жуковским. Подобно крыльевым профилям НЕЖ, винты Жуковского долгое время не имели себе равных.
Работа Николая Егоровича по винтам, которую он вел несколько лет, представляла собой огромный вклад в науку о полете. Хотелось продолжить ее, сделать успехи новой теории достоянием практиков. Этим занялся один из учеников Жуковского по Техническому училищу — Владимир Петрович Ветчинкин. На долгие годы стал он неутомимым помощником Николая Егоровича.
Жуковский с большим уважением относился к своему юному другу, высоко ценил его работы в области вихревой теории гребного винта. Ветчинкин значительно продвинул эту работу вперед, экспериментально проверил правильность теоретических предположений Жуковского, разработал теорию прочности винта и (это было весьма существенным) сумел обосновать ее приложение для вентиляторов и ветродвигателей.
21
НЕЖ — инициалы Жуковского, которыми были отмечены некоторые типы разработанных им профилей крыльев и винтов.