Феофан Бублейников - О движении

Изучение полета сферических снарядов привело Н. В. Маиевского к убеждению, что артиллерия должна перейти на нарезные орудия, стреляющие продолговатыми снарядами. Поэтому он занялся исследованием их движения.

В то время этот вопрос был совершенно новым. Нужно было на опыте изучить влияние формы, веса и вращения снарядов на их траекторию. Требовалось создать теорию движения этих снарядов и составить артиллерийские таблицы.

Н. В. Маиевский организовал опыты стрельбы продолговатыми снарядами на Волковом поле и получил блестящие результаты. Он читал публичные лекции офицерам, пропагандируя идею перевооружения русских войск нарезными орудиями.

Самым трудным был вопрос о влиянии вращения снаряда на его полет. Н. В. Маиевский изложил результаты исследования этой проблемы в большом труде «О влиянии вращательного движения на полет продолговатых снарядов в воздухе», изданном в 1865 году. В этой работе он доказал, что такой снаряд сохраняет, в общем, направление своей оси. Но вследствие отклоняющего влияния воздуха ось снаряда вращается около касательной к его траектории.

Московский университет за эти исследования присудил Н. В. Маиевскому ученую степень доктора прикладной математики, а Петербургская Академия наук избрала его своим членом-корреспондентом.

Большое влияние на развитие прикладной механики оказал известный русский ученый академик А. Н. Крылов (1863–1945).

Сын состоятельного землевладельца, А. Н. Крылов до девяти лет прожил в деревне, а затем был увезен своим отцом на юг Франции, в Марсель, где пробыл три года и учился в частном пансионе. По возвращении в Россию А. Н. Крылов успешно выдержал вступительный экзамен в Петербургское Морское училище.

Дядя А. Н. Крылова — будущий знаменитый математик А. М. Ляпунов писал в то время диссертацию и оказал влияние на мальчика, заинтересовав его математикой. Окончив в 1884 году Морское училище, А. Н. Крылов обладал большими математическими познаниями. Он был прикомандирован к Главному гидрографическому управлению и начал исследование девиаций магнитного компаса, то-есть отклонений магнитной стрелки под влиянием железных частей судна.

Скоро, однако, А. Н. Крылов захотел расширить область своих исследований, занявшись разработкой теории кораблестроения. Чтобы подготовиться к этому, он поступил на кораблестроительное отделение Морской академии. В 1890 году А. Н. Крылов блестяще окончил Морскую академию. Его имя было занесено на мраморную доску, и он был оставлен для подготовки к профессорскому званию.

Исследования А. Н. Крылова в теории кораблестроения начались опубликованием в 1893 году нового метода расчета пловучести и устойчивости корабля. Эти методы с тех пор применялись на практике всеми кораблестроителями.

Изучая проблему качки корабля, А. Н. Крылов разработал теорию килевой качки. Когда судно качается на волнах, в его корпусе возникают напряжения, величина которых не поддавалась определению.

А. Н. Крылов первый указал, что корпус судна вибрирует и при совпадении периода собственных колебаний судна с периодом колебаний моря должно наблюдаться явление резонанса. Причиной вибраций корпуса судна являются также толчки судовой машины. В случае явления резонанса очень затрудняется артиллерийская стрельба и даже пребывание на судне становится мучительным.

«Надо привести еще один вопрос, — писал А. Н. Крылов, — который возник в связи с увеличением длины судов и мощности устанавливаемых на них механизмов, в особенности поршневых, — это вопрос о вибрации или сотрясениях корабля, вызываемых работой машины… Корабль можно уподобить громадному упругому стержню или гигантской ножке камертона… Корабль имеет определенные периоды свободных собственных упругих колебаний — это его тоны и обертоны. Возбуждающие же силы суть неуравновешенные силы инерции движущихся частей машины, частота изменяемости которых пропорциональна числу оборотов ее, т. е. равна или этому числу оборотов, или удвоенному, или утроенному и т. д. Всякий раз, когда период этой изменяемости, или частота ее, будет близок к одному из периодов, или частот, свободных колебаний корабля, имеет место резонанс и возникает вибрация корабля. Зная причину этого явления, можно его предвычислить и — или устранить, или низвести до допустимых пределов».

Как практик-кораблестроитель А. Н. Крылов пришел к выводу, что для уменьшения вибрации корабля нужно увеличивать жесткость той части корпуса, где установлены машины.