Важная проблема — повышение прочности и аэроупругости авиационных конструкций и, стало быть, безопасности полетов. Принципиальное значение имели тут труды Л. С. Лейбензона, одного из активных участников семинаров ТГ.
А возьмем строительство и эксплуатацию гидросамолетов. До работ ЦАГИ гидродинамика тут не всегда могла прийти на помощь. Она, скажем, не имела готовых решений на такие случаи, как глиссирование или удар скоростного летательного аппарата о воду при посадке.
Основу теории глиссирования заложил сам руководитель семинара. Большой вклад в ее развитие внесли М. В. Келдыш и Л. И. Седов. Они же исследовали и явление удара гидросамолета о водную поверхность. Теория шла, как говорится, рука об руку с экспериментом.
Параллельно шли работы по подводным крыльям и воздушной подушке. Эксперименты по подводным крыльям проводились в гидроканале ЦАГИ. В 1935 году были завершены теоретические исследования, выявившие закономерности изменения подъемной силы, лобового сопротивления и других характеристик подводных крыльев. На следующий год результаты этих исследований были доложены на институтской конференции по теории волнового сопротивления, а затем опубликованы — труды М. В. Келдыша, Н. Е. Кочина, М. А. Лаврентьева, Л. И. Седова и Л. Н. Сретенского.
Таким образом, тридцатые годы оказались для ТГ и всех, кто активно участвовал в работе ее семинаров, весьма насыщенным в творческом отношении временем. Да и не только для них — расширение фронта исследования по проблемам, связанным с самолетостроением, отразилось и на ЦАГИ в целом; в нем появились новые, ранее не существовавшие теоретические и прикладные дисциплины.
Здесь названы далеко не все направления деятельности ученых ЦАГИ. Да это и невозможно было бы сделать. Можно лишь сказать, что именно в тридцатые годы отечественная авиация вышла на ту дорогу, которая позднее привела к современным сверхзвуковым самолетам и авиационным комплексам. А каждый крупный шаг в прогрессе этой отрасли техники сопровождался рождением всякого рода «барьеров», и их необходимо было преодолевать, ибо без этого нельзя было идти по пути дальнейшего повышения летных качеств крылатых машин.
Возрастание скорости сопровождалось существенным увеличением сопротивления. На больших скоростях воздух оказывал самолету куда большее сопротивление, нежели на малых, — тех, с которыми летали самолеты в десятых—двадцатых годах. Первая реакция ученых и конструкторов на это — сделать гладкой обтекаемую поверхность, поскольку различные шероховатости, клепка не «впотай», гофрированные поверхности крыльев и т. п. — все это способствовало еще большему возрастанию сопротивления трения.
Но этим проблема не исчерпывалась. Необходимо было глубоко вникнуть в сам процесс обтекания, изучить поведение пограничного слоя воздушного потока и его взаимодействие с обтекаемой поверхностью.
Длительные теоретические исследования пограничного слоя привели к созданию теории сопротивления трения и его зависимости от сжимаемости воздуха. Весом вклад в эти исследования А. А. Дородницына, Л. Г. Лойцянского, Г. И. Петрова, К. К. Федяевского.
Г. И. Петров в одной из своих работ осветил условие перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный. В настоящее время многие исследования такого перехода идут именно в указанном им направлении. Понимая трудности теоретического решения проблемы, Г. И. Петров обратился к эксперименту и создал «летающую лабораторию». В 1939 году и летом следующего года он вместе со своими сотрудниками предпринял в полетах на самолетах ДБ‑3 и «Нортроп» очень важные исследования положения области перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный и изучение с помощью термоанемометра распространения колебаний в пограничном слое и внешнем потоке около профилей крыльев. Эти интереснейшие работы были сравнительно недавно обнаружены среди отчетов ЦАГИ.
Параллельно с развитием теоретических исследований по динамике движений невязкого газа развивались и методы расчета пограничного слоя в сжимаемой жидкости. Решающее значение имело при этом предложенное А. А. Дородницыным преобразование, сводящее эту задачу к соотношениям, математически эквивалентным уравнениям пограничного слоя в несжимаемой жидкости.
Ламинарное течение характеризуется отсутствием перемешивания между соседними слоями воздуха. Турбулентное же течение более неспокойное, возмущенное, дает заметно больший коэффициент трения. В природе большая часть течений турбулентна. Для достижения высоких скоростей полета надо стремиться к тому, чтобы при обтекании самолета пограничный слой сохранял ламинарность. И вот во второй половине тридцатых годов родилась идея специальных «ламинаризированных» профилей крыльев, а затем и обводов фюзеляжей. Такие профили были разработаны в ЦАГИ учеными, тесно сотрудничавшими с ТГ, — К. К. Федяевским и И. В. Остославским. Коэффициент лобового сопротивления таких профилей оказался значительно меньшим, чем у обычных. Одновременно шли работы и по ламинаризации обводов фюзеляжей. Эти работы возглавлял Г. П. Свищев.
