«Реальное явление обтечения крыльев конечной длины должно быть похоже на то, которое получается при рассмотрении бесконечно длинных крыльев, потому что в действительности крылья конечной длины необходимо будут сопровождаться увлекающимися на них вихорьками, вместе с которыми крылья могут быть моделированы бесконечным крылом. В существе явления будут похожи и с качественной стороны и даже с количественной. Эти сопровождающие крылья вихри должны иметь вид длинных усов, расходящихся далеко в обе стороны, а затем заворачивающих назад и вниз. В несжимаемой жидкости без трения эти вихри бесконечно длинны».
Продолжая работать над дальнейшим развитием создаваемой им теории, Сергей Алексеевич решил всю задачу в первом приближении и о результатах своей работы сделал доклад осенью 1913 года в Московском обществе воздухоплавания.
Он не только предвидел аэродинамическую схему конечного крыла, но, применяя систему подковообразных вихрей, получил после некоторых упрощений приближенные выражения для подъемной силы и силы, действующей по направлению набегающего на крыло потока, которую называют ныне индуктивным сопротивлением. Эти выражения представляют первые по времени формулы подъемной силы и индуктивного сопротивления конечного крыла.
Незадолго до начала первой мировой войны в Петербурге состоялся III Всероссийский съезд воздухоплавания, избравший С. А. Чаплыгина почетным членом съезда. Сергей Алексеевич повторил свой доклад под заглавием: «Вихревая теория подъемной силы планов конечной длины», и никто, конечно, не мог бы сказать, что созданная в России теория индуктивного сопротивления никому не была известна. Русские аэродинамики и конструкторы аэропланов пользовались теорией в полной мере.
В то время как Сергей Алексеевич решал важнейшую задачу, не дававшую ему покоя, Николай Егорович построил в Московском университете аэродинамическую трубу большого размера, в десять метров длиной и около полутора метров диаметром. Воздух гнал сильный мотор. Под руководством ученика Жуковского Б. М. Бубекина в этой трубе студенты произвели целый ряд исследований по аэродинамике. Одной из важнейших работ, проведенных в этой трубе, считалось экспериментальное доказательство теоремы Чаплыгина, согласно которой подъемная сила не зависит от глубины поддерживающих планов, а только от стрелки прогиба.
Когда Сергей Алексеевич вывел формулы для подъемной силы и индуктивного сопротивления, Николай Егорович, нетерпеливо следивший за новой работой ученика, забрал его тетради и отправился с ними в университетскую аэродинамическую лабораторию для проверки полученных выводов.
Теория крыла конечного размаха представлялась столь же фундаментальным открытием, как и постулат Жуковского — Чаплыгина. И Сергей Алексеевич нервно курил папиросу за папиросой.
Николай Егорович зашел вечером, когда пепельница была переполнена окурками, и сказал, что опыты дают отрицательные результаты.
— Сравнительно с крылом в плоскопараллельном потоке крыло конечного размаха при измерении сил в аэродинамической трубе не дает мало-мальски заметной разницы… — заявил он и положил на стол свернутую трубкой рукопись. — Вы посмотрите еще раз, Сергей Алексеевич. Нет ли где ошибки?!
— Нет, Николай Егорович, нечего мне тут смотреть. Сто раз пересмотрено. Будем считать это дело конченым!
И, как бы утверждая свое решение, Сергей Алексеевич открыл нижние дверки книжного шкафа, старого и неуклюжего, много лет перевозимого из одной квартиры на другую, и бросил туда свернутую трубкой тетрадь.
Безграничное доверие к эксперименту и экспериментатору не дозволяло ему и подумать о том, что, может быть, опыт произведен не с полной тщательностью.
— Механика, Николай Егорович, это есть натурфилософия, — сурово и наставительно произнес он, прочно закрывая дверцы шкафа. — Только те работы имеют смысл, которые проясняют явления природы!
Он был непоколебимо уверен во всеобъемлющей правоте своего убеждения и не ожидал возражений.
И чтобы прекратить всякий спор по этому поводу, Сергей Алексеевич перевел разговор на другое.
— Что же Лена решила? Будет учиться или выйдет замуж?
— Не знаю, кто их разберет, — торопливо заговорил гость. — Кажется, выходит…
— За этого, Юрьева?
— Видимо, за него…
— А жаль, очень жаль: у нее такая светлая, хорошая, математическая голова!
Николай Егорович поверил в суровое спокойствие своего ученика и ушел, с уважением вспоминая, как решительно швырнул он рукопись в старый шкаф.
Доверчивость Николая Егоровича легко объяснима. Он сам нередко ошибался, но не придавал большого значения своим ошибкам, так как непоколебимо верил, что геометризм представлений ведет по верному пути и случайные ошибки не могут повлиять на выводы.