ней телом. Первым ученым, внесшим значительный вклад в гидроаэромеханику, был Архимед (III в. до н.э.), открывший основной закон гидростатики, на погруженное в жидкость тело действует выталкивающая сила, равная весу жидкости, вытесненной телом. Эта сила приложена в центре тяжести объема погруженной части тела. Архимед создал теорию равновесия жидкостей. Труды Архимеда явились основой для создания ряда гидравлических аппаратов, в том числе поршневых насосов.
Следующий этап развития гидроаэромеханики относится к эпохе Возрождения (XVI-XVII вв.). Итальянский ученый Леонардо да Винчи сделал первый существенный шаг в изучении движения тел в жидкости и газе. Он, наблюдая полет птиц, открыл существование сопротивления среды и считал, что воздух, сжимаясь вблизи передней части тела, «загустевает» и поэтому препятствует движению в нем тел. В настоящее время это явление называется «воздушная подушка». Сжимаясь под крылом птицы, воздух, по его мнению, создает опору для крыла, блогодаря чему и возникает подъемная сила. Францусский математик и физик Б.Паскаль установил, что давление в каждой точке жидкости действует одинаково во все стороны.
Первое теоретическое определение закона сопротивления принадлежит И.Ньютону, который объяснял сопротивление тела при движении его в газе ударами частиц о лобовую часть тела, а величину сопротивления считал пропорциональной квадрату скорости тела. Ньютон также обнаружил сопротивление, связанное с трением тела о жидкость.
Создателями теоретической гидродинамики являются Л.Эйлер и Д.Бернул-ли, оба много лет работавшие в Петербурге.
Леонард Эйлер (1707-1783) и Даниил Бернулли (1700-1783) положили начало гидромеханике как науке. Эйлером были выведены уравнения равновесия и движения жидкостей и газов и сформулирован закон сохранения массы для жидкого тела. Эйлер исследовал некоторые вопросы движения тел в жидкости и полученные результаты применил к задачам судостроения и конструирования гидравлических машин. Метод Эйлера, который заключается в том, что движение жидкости определяется путем задания поля скоростей жидкости в пространстве в каждый момент времени, до настоящего времени является основным методом гидродинамики. Эйлер же вывел уравнение движения идеальной жидкости как основное уравнение гидро- и аэродинамики. В дальнейшем это уравнение было развито францусским инженером и ученым Л.Навье (1785-1836) и английским физиком Дж.Стоксом (1819-1903), которые учли влияние вязкости на течение жидкости. Уравнение движения вязкой несжимаемой жидкости получило название уравнения Навье-Стокса.
Даниил Бернулли впервые ввел термин «гидромеханика». Он установил зависимость между удельными энергиями при движении жидкости, эта зависимость в настоящее время называется уравнением Бернулли. Из уравнения видно, что при движении струи жидкости в трубе с переменным сечением при постоянстве суммы кинетической и потенциальной энергий при увеличении скорости давление в струе будет снижаться и наоборот. Это положение широко подтверждено практикой.
С тех пор основной задачей гидроаэродинамики является нахождение поля
скоростей, давления и плотности в жидкости, движущейся под действием заданных внешних сил. Для учета специфических особенностей конкретной задачи и получения однозначного решения необходимо указывать начальные и граничные условия. Начальные условия определяют состояние движения жидкости в начальный момент времени, граничные условия определяют условия движения жидкости на границах рассматриваемой области.
В трудах францусских ученых Ж.Лагранжа и О.Коши, немецких ученых Г.Кирхгофа и Г.Гельмгольца, английского ученого Дж.Стокса, русских ученых
Н.Е. Жуковского и С.А.Чаплыгина и др. были разработаны аналитические методы исследования идеальной жидкости применительно ко многим важным задачам - к движению жидкости в каналах, истечению струй, к движению в жидкости и газе твердых тел.
Основным достижением‘Гидроаэромеханики в XIX в. был переход к исследованиям вязкой жидкости, что было связано с развитием гидравлики и теории смазки. Большое развитие в связи с этим получили экспериментальные исследования.
Решающее значение для всего дальнейшего развития науки имеет представление о пограничном слое, уравнение которого впервые было выведено немецким ученым Л.Прандтлем.
Рост производительных сил и бурное развитие промышленности в конце XIX-начале XX вв. сильно ускорили развитие гидромеханики. В этот период были глубоко изучены процессы, происходящие при движении вязкой жидкости, в частности, при турбулентном режиме. Огромное развитие получили исследования прикладного характера, связанные с решением практических задач. К этому периоду относятся и крупнейшие работы русских ученых в области гидромеханики. Можно с полным основанием утверждать, что с этого времени инициатива постановки, а также и решения основных проблем гидромеханики перешли к русским гидромеханикам.
Механика сплошной среды получила в XIX в. значительное развитие. Трудами Л.Навье и О.Коши были установлены общие уравнения теории упругости. Исследования Л.Навье и Дж.Стокса привели к установлению дифференциальных уравнений вязкой жидкости. Г.Гельмогольцем было развито учение о вихрях. Английский физик О.Рейнольдс положил начало изучению турбулентных течений, Г.Кирхгоф и Н.Е.Жуковский отрывному обтеканию тел, Л.Прандтль - теории пограничного слоя, Н.П.Петров - теории трения при смазке.
Решение ряда важнейших проблем гидромеханики связано с именами гениальных русских ученых Дмитрия Ивановича Менделеева, Константина Эдуардовича Циолковского, Николая Егоровича Жуковского, Алексея Николаевича Крылова, Сергея Алексеевича Чаплыгина и многих других.
Необходимо отдельно отметить работы профессора Казанского университета И.С.Громека по винтовым струям, а также работы Н.Е.Жуковского «О присоединенных вихрях», которые в ближайшем будущем должны получить серьезное развитие.
Во второй половине XIX в. стали развиваться исследования течений сжимаемой сплошной среды, получившие название газовой механики. Это оказалось особенно важным уже в XX столетии для авиации, ракетостроения, увеличения скорости подводных лодок и т.п.
