Уильям Фруд (англ. William Froude; 28 ноября 1810, графство Девон, — 4 мая 1879, Саймонстаун) — английский инженер, основоположник корабельной гидродинамики. Получил образование в Оксфорде. Разработал теорию, позволяющую рассчитать сопротивление воды движению судна по результатам испытаний модели. Является создателем первого в мире опытового бассейна. В 1870 году ввел число Фруда.
Биография
Уильям Фруд родился в 1810 году в Дарктинтоне (графство Девон) в интеллигентной семье. Его отец Роберт Фруда (1771—1859) занимал должность архидиакона Тотнес; старший брат Ричард Фруда (1803—1836) был англиканским священником и одним из основателей Оксфордского движения; младший брат Джеймс Энтони Фруда (1818—1894) — известный историк.
Уильям Фруд получил начальное образование сначала в подготовительной школе в Бакфасте, а затем в Вестминстерской школе в Лондоне и в колледже Ориэл Оксфордского университета. Высшее образование он получил в Оксфордском университете, где углубленно изучал математику. Оксфордский университет он закончил в 1832 году и получил степень инженера.
Уильям Фруд начал работать землемером на Юго-Восточной железной дороге, строительство которой было завершено 1837 году. Он был ответственным за сооружения на участке от Бристоля до Эксетера. Именно здесь он разработал и ввел свой эмпирический метод прокладки криволинейных участков трассы и ввел альтернативную конструкцию наклона каменной кладки скошенных арок мостов, расположенных в районе Эксетера.
Между 1836 и 1838 годами он занимал должность гражданского инженера-строителя, а затем вошёл в штат главного инженера Большой западной железной дороги Изамбарда Кингдома Брюнеля для работы над различными инженерными проектами в Южной Англии.
Хотя проекты Брюнеля не всегда имели успех, однако они часто содержали новаторские решения инженерных задач. Именно Брюнель обратил внимание Фруда на проблему обеспечения устойчивости кораблей на курсе. Море и корабли всегда привлекали Фруда и поэтому он вскоре начал проводить эксперименты по определению сопротивления на малых моделях судов на реке Дарт. С 1859 года он проводил эксперименты с моделями кораблей сначала частным порядком в Пейнтоне, куда он переехал после смерти отца, а затем в исследовательском бассейне в Торквее. В 1861 году Фруд направил в Институт Военно-Морских конструкторов научный труд «On the rolling of Ships», который в дальнейшем оказал большое влияние на проектирование кораблей.
Начиная с 1867 года, Фруд буксировал модели попарно так, чтобы один корпус был расположен напротив другого. Фруд считал, что сопротивление трения и волновое сопротивление описываются различными законами, поэтому он начал буксировать полностью погруженные доски с различной шероховатостью поверхности. Это дало ему возможность установить формулу, которая прогнозирует сопротивление трения корпуса с достаточной точностью, и сформулировал закон, известный как критерий (закон) сходства Фруда. Этот закон утверждает, что явления волнообразования будут подобными у натурного объекта и модели если скорость модели будет меньше в корень квадратный из отношения их размеров. С этими двумя аналитическими результатами Фруд нашёл надежный способ оценки мощности, необходимой для того, чтобы корпус судны двигался с заданной скоростью.
Фруд опубликовал результаты опытов по циркуляции кораблей во втором томе трудов Института Военно-морских конструкторов и благодаря этому познакомился с Эдвардом Ридом, автором диаграммы остойчивости, известной как диаграмма Рида. Фруд также проводил эксперименты на моделях и теоретические обоснования по проблеме остойчивости судов.
После службы в 1868 году в комитете по изучению военно-морских проектов Фруд предложил Британскому Адмиралтейству ряд экспериментов с использованием моделей для установления физических законов, определяющих условия движения полноразмерных судов. Вскоре Фруд загорелся идеей построить собственный испытательный бассейн, где бы он мог работать без посторонних наблюдателей. Его предложения при содействии Эдварда Рида, главного кораблестроителя того времени, было принято в 1870 году. И тогда же, вблизи Торквея, было начато строительство исследовательского бассейна, на который Адмиралтейство выделило субсидию в 2000 фунтов стерлингов на покрытие стоимости сооружения и на расходы по эксплуатации бассейна, а также небольшой платы сыну и главному помощнику Роберту Эдмонду Фруду. Сам Уильям Фруд от оплаты отказался.
