“The most important invention of recent years in the area of aviation is the flying machine of the German engineer Otto Lilienthal.”
“Havacılık alanında son yılların en önemli icadı, Alman mühendis Otto Lilienthal’in uçan makinesidir.”
“The field of hydrodynamic phenomena which can be explored with exact analysis is more and more increasing.”
“Kesin analizle keşfedilebilecek hidrodinamik olaylar giderek artıyor.”
(Nikolay Yegorovich Zhukovsky).
Dünya havacılığının kuşkusuz en önemli isimlerinden biri olan Nikolay (Nikolai) Yegorovich Zhukovsky (Joukowski veya Jukovski olarak da bilinir); hidromekanik ve aeromekanik konusunda öncü çalışmaları ve en çok da kendi adını taşıyan Joukowski airfoil’i (kanat profili) ile tanınmaktadır. “Rus havacılığının öncüsü ve babası” olarak bilinir. Rusların en önemli bilim adamlarından biri olan Zhukovsky, matematikçi ve mühendistir. Modern aerodinamik biliminin kurucusudur. Çağdaş bilim adamları insanın uçuşu fikriyle alay ederken, o hava akımı araştırmasını üstlenen ilk bilim insanı olmuştur. Havacılık tarihinde önemli bir yere sahiptir. Rus ve dünya havacılığının gelişimine büyük katkı sağlamıştır. Onun yetiştirdiği öğrencileri de çok büyük projelere imza atmışlardır. Adını yaşatmak için Moskova yakınlarındaki bir şehre ve Ay’daki kraterlerden birine ismi verilmiştir. Jukovski şehri, Moskova Nehri’nin kıyısında başkent Moskova’nın 40 km güneydoğusunda yer almaktadır. Bu şehir, Gromov Uçuş Araştırma Enstitüsü ile Jukovski Merkez Aerohidrodinamik Enstitüsüne ev sahipliği yapmaktadır. Aynı zamanda Moskova Oblastı’nın atletizm merkezi olarak dikkat çeken bir şehirdir.
Nikolay Zhukovsky, Rusya İmparatorluğu’nun Vladimir Valiliği’nin Orekhovo köyünde 17 Ocak 1847 yılında dünyaya geldi. Orta öğrenimini 1864 yılında Moskova’daki Dördüncü Erkekler Lisesinde tamamladı. Daha sonra Moskova Üniversitesi Fizik ve Matematik Fakültesi’ne girdi ve burada uygulamalı matematik okudu. 1868 yılında mezun oldu ve 1870’ten itibaren de Moskova’daki İkinci Kadınlar Lisesinde dersler verdi. Sonrasında Moskova Teknik Okulunda matematik öğretmek için bir davet aldı. 1874 yılından itibaren de teorik mekanik öğretti. Zhukovsky bu dersleri verirken aynı zamanda yüksek lisans derecesi için çalışıyordu ve 1876’da “bir sıvının kinematiği” konusundaki tezini tamamladı. Burada vurgulamak istediğim bir husus bulunuyor. Rus yüksek lisans derecesinin esasen bir İngiliz/Amerikan doktora derecesine eşdeğer olduğu bilinmektedir. Günümüzde ise Rus doktorası Alman habilitasyonunun eşdeğeri olarak düşünülebilir. Habilitasyon, Alman doktora derecesinden daha yüksek düzeyde olan bir yeterliliktir. Akademik danışmanının yönlendirmesi olmadan bağımsız olarak gerçekleştirilir ve birçok Avrupa ülkesinde profesörlük unvanını almak için gerekli bir niteliktir.
Zhukovsky yüksek lisans derecesini aldıktan sonra, Moskova Teknik Okulunda onun için özel bir mekanik kürsüsü kuruldu. Ardından 1882 yılında Moskova Üniversitesinden “hareketin kararlılığı” üzerine yazdığı tez ile doktora derecesini aldı. Danışmanı ünlü Rus bilim adamı August Yulevich Davidov’du. Profesör Davidov matematikçi ve mühendistir. Çalışma alanları; kısmi türevler, belirli integraller, eliptik fonksiyonlar, uygulamalı diferansiyel denklemler ve olasılık teorisinin istatistiğe uygulanması üzerinedir. 1860’lardan 1920’lere kadar tekrar tekrar basılan temel matematik ders kitaplarının yazarıdır. Zhukovsky, doktora derecesini aldıktan sonra üniversitede de görev yaptı ve 1886’da Mekanik Bölüm Başkanı oldu. 1885’te akışkanlar dinamiği alanındaki üstün teorik çalışmaları N. D. Brashman ödülüne layık görüldü. 1866’dan 1885’e kadar Moskova Matematik Derneğinin de başkanlığını yaptı.
Zhukovsky, 1890-91 yıllarında hava akımlarına yerleştirilmiş disklerle deneyler gerçekleştirdi ve 1891’de uçuş dinamiklerini incelemeye başladı. 1895’te Berlin’de Lilienthal’i ziyaret etti. Lilienthal, Berlin’deki fabrikasında ürettiği planörleri satıyordu. Zhukovsky, Lilienthal’in halka sattığı sekiz planörden birini satın aldı. Planörle çalışmalar yaptı.
Zhukovsky dolaşım hipotezi aracılığıyla, aerodinamik kaldırma kuvvetinin kökenini matematiksel olarak açıklayan ilk bilim adamıdır. İdeal bir sıvı içinde hareket eden bir cismin ürettiği kaldırma kuvvetinin cismin etrafındaki hız ve dolaşımla orantılı olduğunu belirledi. Ayrıca bir kanadın direnç profilini araştırdı ve kanadın keskin hücum kenarından kaynaklanan türbülans akışının neden olduğu direncin varlığını tespit etti. Aerodinamik ve hidrodinamik uzmanı olarak 1902’de dünyanın ilk deneysel rüzgâr tünellerinden birinin yapımını denetledi ve 1904’te Moskova yakınlarındaki Kuchino’da dünyanın ilk aerodinamik enstitüsünü kurdu. St. Petersburg Bilimler Akademisi’nin ilgili bir üyesiydi.
1906 yılında “bir kanat profili üzerindeki kaldırma kuvveti” konusunda yaptığı çalışmalarını iki makale ile yayımladı. Bunlardan birisi, bir dairenin etrafındaki potansiyel akımı Joukowski kanat profilinin etrafındaki akıma dönüştüren “Joukowsky Transform” teoremidir. Bugün bu teorem Kutta-Joukowski teoremi olarak bilinmektedir. Çünkü Kutta benzer denkleme 1902 yılında yayımladığı tezinde de yer verdiğini belirtmiştir. Bu yüzden teorem her iki bilim adamının adıyla anılmaktadır.
Hayatında Ernst Mach, Ludwig Mach (Ernst’in oğlu) ve Nikolay Brashman gibi ünlü bilim adamlarından etkilenmiştir. Bilindiği üzere Ernst Mach Avusturyalı bir fizikçi ve filozoftu. Şok dalgalarının incelenmesi başta olmak üzere fiziğe yaptığı değerli katkılarla bilinir. Onun şerefine, bir kütlenin hızının ses hızına oranı Mach sayısı olarak adlandırılır. Akış rejimlerini anlamak ve değerlendirmek için “Mach sayısı” havacılıkta yaygın kullanılan önemli bir orandır.
1. Dünya Savaşı sırasında Zhukovsky pilotlar için özel bir kurs verdi ve 1915 yılında Rusya’da uçaklardan bombalama teorisini inceleyen ilk kişi oldu. 1918’de Merkezi Aero-Hidrodinamik Enstitüsünü kurdu ve ilk başkanı oldu. Enstitünün adı, Zhukovsky’nin ölümünün ardından 1922 yılında N.E. Zhukovsky Askeri ve Havacılık Mühendisliği Akademisi olarak değiştirildi.
Zhukovsky ayrıca hidrodinamik ve hidrolik alanlarında da çalıştı. Özellikle hidrolik şok çalışmalarıyla su borularının patlamasıyla ilgili sorunları çözmüştür. Göz önünde bulundurduğu diğer problemler, nehir yataklarının oluşumu ve barajların inşasıydı; burada yine elektrik santralleri inşa etme konusundaki uzmanlığı paha biçilemezdi. Zhukovsky, konunun hem teorik hem de deneysel yönleriyle ilgileniyordu. Çalışmalarında, kaldırma, yüksek hızlı aerodinamik, girdap teorisi, boyuna ve çapraz stabilite (kararlılık) üzerine yoğunlaştı. Bu çalışmalarını, her durumda uygun deneysel gözlemlerle tamamladı. Bu ikili yaklaşımla, havacılığın her iki alanında da öncü oldu. Bir aerodinamik laboratuvarı kurmaya ve aerodinamik teorileri üzerine dersler vermeye devam etti. Zhukovsky’nin çalışmaları 1935’ten 1950’ye kadar 25 cilt halinde yayınlandı.
17 Mart 1921 yılında 74 yaşında Moskova’da vefat etti. Onun anısına Rus Hava Kuvvetleri Akademisi, Zhukovsky Hava Kuvvetleri Mühendislik Akademisi olarak isimlendirildi. Rusya Merkez Aero-Hidrodinamik Enstitüsü ve Ukrayna Ulusal Havacılık ve Uzay Üniversitesi-Kharkiv Havacılık Enstitüsü onun adını almıştır. Kariyeri boyunca Zhukovsky, mekanik üzerine 200’den fazla yayın üreten olağanüstü bir yayın rekoruna sahiptir. Zhukovsky’nin evi, onun anısına adanmış bir müzedir. Havacılık tarihinin altın sayfalarında havacılığın en erken öncülerinden biri olarak yerini almıştır. Onun çalışma azmi bilim insanlarına ve genç havacılara örnek olmaya devam etmektedir.