В период Великой Отечественной войны техника была разнообразной и сложной.
Она также требовала широкого использования математических расчетов для ее
изготовления и эксплуатации. Увеличение спорости полета самолетов требовало
не только повышения мощности двигателей, но и выбора оптимального профиля
фюзеляжа и крыльев, а также решения многих других вопросов.
В России над этими вопросами еще с прошлого века работал ряд ученых и е
первую очередь Н. Е. Жуковский (1847 — 1921), названный В.И. Лениным отцом
русской авиации. Он закономерно считается основоположником новой
математической науки — аэродинамики, в которой ему удалось создать ряд
сильных методов исследования и решить многочисленные актуальные задачи,
основать большую научную школу, состоящую из ближайших учеников по
университету и старейшему высшему техническому заведению Москвы — Московскому
высшему техническому училищу.
Жуковский заложил основы Военно-воздушной академии, получившей впоследствии
его имя, а также Центральный аэрогидродинамический институт. Это научное
учреждение долгие годы работало под руководством одного из ближайших
учеников и сотрудников Н.Е. Жуковского — С.А. Чаплыгина (1869 —1942) и
объединили многих выдающихся исследователей — М. В. Келдыша (1911 — 1978).
В.В. Голубева (1884 —1954), М.А. Лаврентьева (1900—1980) и др. Теоретический
отдел разрабатывал многие важные проблемы, в том числе и для военной авиации.
Многие из этих разработок пригодились и были широко использованы для создания
новых систем истребителей, штурмовиков и бомбардировщиков, обладавших
повышенной маневренностью, скоростью, надежностью.
Большое значение получили теории двух явлений — штопора и шимми (или
флаттера), представлявших в ту пору основную опасность для авиаторов. Как
правило, самолет, попавший в состояние штопора или шимми (особые вибрации
самолета, приводившие к его разрушению) уже не могли из него выйти. Теорию
этих явлений создал М. В. Келдыш (впоследствии президент Академии наук СССР,
главный теоретик космонавтики). Однако он пошел дальше и на основании теории
сделал заключения о том, как устранять эти явления. В результате практика
полетов получила надежное средство для борьбы с шимми и штопором и за все
время войны практически не было в нашей авиации гибели самолетов и летчиков
по этим причинам. Переоценить результаты этих исследовании невозможно,
поскольку они помогли не только сохранить жизнь летчиков и самолеты, но и
позволили летать на больших скоростях.
Теория стрельбы
Традиционная область деятельности ученых нашей страны — исследование
артиллерийских систем.
Этим занимались М. В. Остроградский (1801 —1862) и П. Л. Чебышёв (1821—1894), и
последующие поколения ученых. Проблемы пристрелки, разработанные еще в XIX
веке в связи с появлением новых типов артиллерии потребовали в период Великой
Отечественной войны дополнительных исследований и составления таблиц.
Стрельба с самолета по самолету и по наземным целям также привела к
математическим задачам, которые нужно было срочно решить. Ими занимались
упорно как специалисты в области артиллерии, так и математики. Проблемы
бомбометания привели к необходимости составления таблиц, позволяющих находить
оптимальное время для сброса бомб на цель, область, которую накроет бомбовой
удар. Такие таблицы были составлены еще до начала войны но
для самолетов, обладающих большими скоростями. Во время войны выявилась
полезная возможность использования тихоходных учебных самолетов для ночных
бомбежек. Были созданы специальные полки ночных бомбардировщиков, но для них
не было своевременно создано таблиц бомбометания. Возникла срочная задача
производства соответствующих расчетов. Таблицы были созданы и они оказали
несомненную помощь нашим летчикам и летчицам.
Интересная задача возникла у моряков в связи с желанием увеличить
вероятность попадания в цель при торпедном залпе. Возникла идея за счет
искусственного рассеивания увеличить эту вероятность. Этой задачей занялся
один из крупнейших нищих математиков академия А.Н. Колмогоров. Ему удалось
найти полное решение задачи и довести его до практического использования.
Несомненно, что какую-то долю успехов наших моряков следует отнести и на
счет этой решенной Колмогоровым задачи. Позднее его выводы были перенесены и
на проблемы, связанные со стрельбой зенитной артиллерии по самолетам. Вообще
нужно сказать, что актуальная математическая задача, решенная в одной
практической ситуации, очень быстро находит и другие применения, порой очень
далекие от первоначального направления исследований.