Самолет братьев Райт

На крыльях мечты

Ещё древние греки создали миф об Икаре, взлетевшем к солнцу на крыльях из скреплённых воском перьев и разбившемся, когда солнечный жар растопил воск. В последующие века многие испытатели летательных аппаратов разделили судьбу Икара. Эскизы машин с машущими крыльями найдены и в дневниках Леонардо да Винчи. Но идея машущего полёта оказалась несостоятельной.

Самолёт Можайского. 1880-е гг.

В середине XIX в. английский изобретатель Дж. Кейли, изучавший законы аэродинамики по полёту птиц, понял, что под крылом, рассекающим воздушный поток, создаётся давление воздуха, служащее аэродинамической подъёмной силой. Он предложил использовать парящий полёт — планирование на неподвижных крыльях. Но сделанные им макеты планеров плохо держались в воздухе.

В 1890-х гг. немецкий инженер О. Лилиенталь открыл, что для создания подъёмной силы изгиб верхней части крыла должен быть больше, чем нижней. Разницу давлений неравномерно рассечённого воздушного потока использовали ещё изобретатели латинского паруса, но Лилиенталю первому пришло в голову применить это в самолётостроении. Он сделал 11 летательных аппаратов и погиб в 1896 г. на очередных испытаниях.

Последствия

Легенда гласит, что братья Райт мгновенно прославились. Фактически, это мероприятие мало освещается, их юридический советник рекомендовал им не публиковать его до тех пор, пока они не запатентовали свой самолет. Таким образом, только четыре газеты сообщают об этом на следующий день, и большинство людей думает, что эта новость преувеличена, потому что в прессе уже сообщалось ложное предположительно успешное хищение летательных аппаратов. Их заявка на патент не подается до тех пор, пока23 марта 1903 г. и приводит только к 22 мая 1906 г., в конце длительного процесса, в котором их первоначальное достижение является предметом скептицизма, поскольку они не совершают публичных краж в течение этого периода. Первый публичный рейс на Flyer III состоится во Франции, в Ле-Мане , на8 августа 1908 г..

Летучая мышь с пропеллером

Там, где терпели поражение инженеры и учёные с многолетними исследованиями и расчетами, успеха добился человек, не проводивший никаких научных изысканий и построивший в результате едва ли не самый странный аппарат, когда-либо отрывавшийся от земли.

«Эол»: даже и не скажешь, что это не рисунок зоолога, а чертёж инженера!

Француз Клеман Адер попросту решил скопировать летучую мышь. Впрочем, бесперспективность махолётов уже была очевидна, так что аппарат Адера приводился в движение винтом, который вращала паровая машина. Четыре лопасти винта из тонких пластин бамбука формой напоминали выгнутые птичьи перья. Как и его предшественники, Адер использовал двигатель своей конструкции — и она была удачной: удельная масса составляла всего 3 килограмма на лошадиную силу. Мощность двигателя составляла 20 лошадиных сил. Котёл отапливался спиртом. При этом и сам самолёт, получивший имя «Эол» (Eole), был очень лёгким.

Вопреки расхожему мнению о невозможности самолётов с паровым двигателем, «Эол» по соотношению мощности к массе даже превосходил первые «бензиновые» аэропланы.

«Эол», вид сбоку в разрезе.

Свой первый «авьон», как назвал Адер свои машины (позже это слово вошло во французский язык в значении «самолёт»), конструктор строил с 1882 по 1890 год, потратив на это полмиллиона франков личных средств. Управление самолётом было уникальным… по нелепости.

Вместо хвостовых рулей Адер решил управлять машиной, изменяя форму крыльев. Каждое крыло могло менять стреловидность, размах, кривизну профиля и отклоняться в вертикальной плоскости. Скорее всего, Адер и сам не знал, зачем это нужно, а лишь слепо копировал летучую мышь. В результате пилоту надо было перемещать не менее шести рычагов (плюс педали и управление двигателем), причём для сколь-нибудь заметного изменения крыла требовалось прокрутить ту или иную ручку не один десяток раз.

И всё же 9 октября 1890 г. свершилось историческое событие: впервые пилотируемый аппарат тяжелее воздуха, приводимый в движение лишь собственным двигателем, после горизонтального разбега оторвался от земли и пролетел 50 метров на полуметровой высоте!

Полёт длился 5 секунд; пилотировал машину сам конструктор. Впрочем, роль пилота свелась разве что к запуску и остановке двигателя, управлять же полётом он не мог. Именно в этом ответ на вопрос, отчего пальму первенства отдают не Адеру, а Райтам.

Современная реплика «Авьона 3».

Первая авиакатастрофа

К сожалению, первые публичные демонстрации полетов на самолете ознаменованы и первой в катастрофой.

Это случилось в сентябре 1908 года. Орвилл Райт на «Флайере III», на котором было установлено дополнительное сиденье, поднялся в воздух с военной базы Форт-Майер. В результате отказа правого двигателя самолет ушел в пике, выровнять его не удалось. Пассажир — лейтенант Томас Селфридж — погиб в результате травмы черепа, полученной при ударе о землю. Сам Орвилл отделался переломами бедра и ребер.

Несмотря на это, контракт с военными был заключен. И к чести братьев Райт нужно отметить, что это единственная серьезная авария, которая с ними случилась за все годы.

Однако в 1909 году при пробном полете в пригороде Парижа в катастрофе погибает французский летчик Лефевр, ученик братьев Райт. Это стало причиной, по которой Россия, уже готовая также подписать контракт на поставку самолетов, отказалась от них.

Аэродром по-американски

Последний конкурент Райтов, их соотечественник Сэмюэл Пирпонт Лэнгли был в своё время куда более знаменит, чем два безвестных веломеханика. Этот видный учёный-астроном немало сделал и для развития аэродинамики.

Он же, кстати, впервые ввёл в употребление термин «аэродром». Правда, Лэнгли называл так не лётное поле, а сами летательные аппараты (с греческого «аэродром» можно перевести и как «место, где бегают воздушные аппараты», и как «бегающий по воздуху»).

Самолёт, получивший название Aerodrome A, был в основе своей готов к началу 1901 года, но двигатель удалось доделать намного позже. Лэнгли удалось добиться мощности в 50 лошадиных сил при массе всего 94 килограмма! Не только по абсолютной, но и по удельной мощности это было лучше, чем у Райтов; более того, этот результат оставался непревзойдённым ещё в течение нескольких лет. При этом взлётная масса «Аэродрома А» составляла всего 340 кило вместе с пилотом. Взлёт должен был производиться с баржи.

Чертёж «Аэродрома А».

Летавшая модель «Аэродрома А» в масштабе 1:4.

В целом конструкция получилась весьма хрупкой, но Лэнгли избрал проверенный на моделях способ старта с помощью катапульты. В этом и заключалась роковая ошибка. Самолёт был слишком нежен, чтобы выдержать перегрузки при таком старте (разгон до 96 км/ч на дистанции всего в 21 метр).

Испытание состоялось в 1903 году на реке Потомак. Передняя стойка застряла в пусковой тележке, и машина упала в воду. Лэнгли счёл это случайностью, и после ремонта самолёт был подготовлен ко второму испытанию. На этот раз «Аэродром» просто разломался на части в процессе пуска. Пилот чуть не утонул, но его успели вытащить из воды.

Газеты обрушились на конструктора, изощряясь в остроумии: «Единственное, что профессор Лэнгли может пустить на воздух, — это государственные деньги!». Затравленный Лэнгли более не пытался строить летательные аппараты до самой своей смерти в 1906 году. Военные же вынесли по результатам испытаний «Аэродрома» следующий вердикт: «Мы по-прежнему далеки от цели, и, по всей видимости, понадобятся годы непрерывной работы и экспертных исследований, а также расходы в тысячи долларов, прежде чем появится надежда создать практически пригодный аппарат».

Последний триумф братьев Райт

4 октября 1909 года во время празднества в Нью-Йорке Уилбер совершил полет над городом, сделав круг над статуей Свободы. Это был последний триумф обоих братьев. В 1912 году Уилбер заболел брюшным тифом и умер. Орвилл продал компанию и самолетами больше не занимался.

Самолет с приятным хвойным запахом

Уилбер и Орвилл, получившие положительные эмоции и обнадеживающие результаты с планерами, в 1903 году явили миру самолет «Флайер-1». Его оснастили бензиновым двигателем. Невероятно, но его смастерил механик из велосипедного магазина Райтов. А вот с корпусом они особо не мудрили, отдав предпочтение материалу, который отлично зарекомендовал в предыдущих моделях – ели с приятным хвойным запахом. Сам самолет с размахом крыла в двенадцать метров весил без малого три центнера. А двигатель в девять «лошадок» весил почти восемьдесят килограммов. Очень важным достоинством этого детища братьев стал ценовой показатель. Стоимость «Флайера-1» не превышала $1000. А это было на порядок дешевле многочисленных аналогов других покорителей небесных просторов.

Кто будет первым?

Вопрос о том, кто станет испытателем номер один, был щепетильным. Поступили просто — бросили монетку, и выбор пал на Уилбера. Он и совершил за семнадцать дней до Нового 1904 года попытку первого полёта. Она была неудачной, поскольку аппарат рухнул на землю, едва поднявшись. Но ни он, ни пилот не пострадали. Братья сочли этот технический конфуз недоразумением и списали его на малый пока опыт.

Спустя три дня «Флайер-1» снова был на стартовой площадке. Теперь очередь взять в руки штурвал перешла к Орвиллу Райт. Им пилотируемый самолет поднялся в воздух и пролетел тридцать шесть с половиной метров, после чего аккуратно приземлился. Этот двенадцатисекундный полет стал по праву историческим. В этот же день братья еще по разу поднимались ввысь: Уилбер преодолел 52 метра, а Орвилл — на восемь метров больше, причем оба раза полет проходил на трехметровой высоте. Очевидцами этих исторических событий стали только пять человек, включая маленького деревенского парнишки. У Райтов были еще определенные виды на «Флайер-1», но порывы сильного ветра при очередной буксировке серьезно встряхнули его несколько раз. И, увы, летательная «карьера» аппарата подошла к концу.

Открытие-невидимка

Прорыв братьев Райт долго оставался незамеченным. Сами братья особо не старались афишировать свои успехи. У них была цель – получить патент на изобретение с выгодной дальнейшей продажей всего самолета. Были определенные сложности, ведь в ту пору многие пытались стать пионерами неба. Было архисложно отдавать кому-то приоритет, особенно когда дело касалось отдельных узлов летательной конструкции.

Предела совершенству нет

Братья вплоть до 1908 года основательно занимались усовершенствованием самолетной конструкции, после чего наступило всемирное признание. Они заключили выгодные контракты в США с Министерством обороны и во Франции с частной компанией. Это был пик славы братьев Райт. Они даже организовали авиастроительную компанию, но просуществовала она не долго.

Последние годы жизни знаменитых братьев

Первым ушел из жизни Уилбер. Это случилось в 1912 году. Причина – тиф. Младший по возрасту Орвилл Райт пережил своего брата на 36 лет. До самой его кончины не умолкали споры по поводу их права называться «небесными» пионерами. Кстати, именно по этой причине только через год после смерти Орвилла «Флайер-1» все же появился в американском Национальном музее покорения небесных далей. Справедливость к людям, всю свою жизнь посвятившим авиации (даже женаты они никогда не были), восторжествовала!

Необычные посылки в космос

Это далеко не первый раз, когда фрагменты деревянной конструкции «Флайера 1» отправились в космос. В 1969 году, в рамках миссии «Аполлон-11», небольшие детали самолета взял с собой астронавт Нил Армстронг. Фрагменты были при нем на всех этапах полета, включая взлет, посадку на Луну и возвращение на Землю. После космического путешествия детали были возвращены обратно в музей.

В личных вещах Нила Армстронга были фрагменты самого первого самолета в мире

Также части первого самолета несколько раз летали на «Шаттлах». К сожалению, в 1986 году корабль «Челленджер» потерпел катастрофу. Впоследствии, детали самолета «Флайер 1» были найдены среди обломков и так же вернулись в музей. Последний раз фрагменты летали в космос в 1998 году — их взял с собой астроном Джон Гленн. Он является самым старым человеком, который когда-либо бывал в космосе. На момент той миссии ему было уже 77 лет.

Что касается вертолета Ingenuity, он уже готовится к своему первому полету. Долгое время он находился внутри марсохода Perseverance, но уже скоро будет из него извлечен. Это очень важный процесс, в ходе которого нельзя допустить повреждения аппарата. Поэтому извлечение происходит в несколько этапов и длится почти целую неделю. Подробнее о том, как все это происходит, можно почитать в этом материале.

История разработки

Для своего первого самолёта братья Райт изготовили деревянные пропеллеры, бензиновый двигатель (совместно с Чарли Тэйлором) и каркас из ели. Стоимость постройки «Флайера-1» составила менее тысячи долларов, это значительно меньше, чем 50 000 долларов, полученных Самуэлем Лэнгли на строительство его Аэродрома. «Флайер-1» имел размах крыла 12 м, весил 283 кг, и был оснащён двигателем мощностью 9 кВт и весом 77 кг.

Пропеллеры

Братья Райт полагали, что модель пропеллера будет простым вопросом и планировали использовать расчёты для корабельных винтов. Однако их библиотечные исследования не привели к нахождению каких-либо базовых формул для морских или воздушных винтов, и они оказались без отправной точки в этом вопросе. Они обсуждали и долго спорили по этому поводу, пока не пришли к выводу, что пропеллер — по сути то же крыло, только вращающееся в вертикальной плоскости. На этом основании они для проектирования пропеллеров воспользовались данными большего количества испытаний в аэродинамической трубе. В окончательном варианте диаметр пропеллера составил 2,6 м, лопасти были сделаны из трёх склеенных кусков ели. Братья Райт выбрали двойной «толкающий» пропеллер (противовращающийся, чтобы гасить вращающий момент), который должен действовать на больший объём воздуха, чем одинарный относительно медленный пропеллер, и не будет влиять на поток воздуха по передней кромке крыльев.

Уилбер сделал в марте 1903 запись в своей записной книжке о том, что пропеллер опытного образца имел КПД 66 %. Современные испытания в аэродинамической трубе пропеллеров образца 1903 года показали, что они имели КПД более 75 % в условиях первых полётов, а фактически имели максимальный КПД 82 %. Это очень большое достижение, учитывая, что современные деревянные пропеллеры имеют максимальный КПД 85 %.

Ранние двигатели, использованные братьями Райт, как считается, до наших дней не сохранились, более поздний экземпляр, серийный номер 17 1910 года, находится в экспозиции Музее авиации Новой Англии в Международном аэропорту Брэдли в Виндзор-Локс в Коннектикуте.

Двигатель

Братьям Райт для своего самолёта также требовался двигатель. Они написали нескольким изготовителям двигателей, но ни один из них не смог удовлетворить их требования к весу авиационного двигателя. Они обратились к механику их магазина, Чарли Тэйлору, который построил двигатель через шесть недель при постоянных консультациях с братьями. Чтобы вес двигателя был достаточно низким, его основные части были сделаны из алюминия, что было редкостью в то время. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом современных инжекторных систем, он не имел ни карбюратора, ни топливного насоса. Бензин стекал под своим весом в картер через резиновую трубку из топливного бака, установленного на распорке крыла.

Цепь цепной передачи напоминала аналогичную велосипедную, однако она была произведена предприятием, производящим сверхпрочные цепи для автомобильных двигателей.

Альбатрос с алюминиевыми крыльями

Первый реально построенный самолёт увидел свет в 1874 году, хотя проект был запатентован ещё в 1857. Его создателем стал Феликс дю Тампль де ля Круа, французский морской офицер. Наблюдение за морскими птицами оказало большое влияние на его идеи. Вместо предложенного Хенсоном простого и надёжного прямоугольного крыла дю Тампль спроектировал гибкое крыло сложной формы, которое наверняка сложилось бы в воздухе. Вместе с тем, идея большого удлинения крыла была верной.

Примерно так выглядел готовый самолёт дю Темпля, хотя крылья были длиннее.

Дю Тампль первым предложил использовать для постройки самолёта алюминий (правда, лишь для каркаса крыльев). Машина также должна была иметь убирающееся шасси. Некоторые идеи француза намного опередили время: крыло с обратной стреловидностью, изменяемый (за счет поворота двигателя в вертикальной плоскости) вектор тяги…

Работа длилась до 1874 г. и поглотила более 30 000 франков — почти все личные средства изобретателя. За это время конструкция была существенно пересмотрена: крыло было увеличено в размахе (по некоторым сведениям, до 30 метров) и упрощено, ненадёжный калориферный двигатель заменён паровой машиной (несмотря на ряд оригинальных идей, при массе 59 кг она давала лишь 4 лошадиных силы).

В течение 10 лет дю Тампль занимался доводками и наземными испытаниями аппарата, пока ржавчина и износ не привели самолёт в негодность. Не имея денег на дальнейшую работу, изобретатель через прессу предложил плоды многолетних трудов любым желающим, имеющим достаточно средств для продолжения его дела. Призыв остался безответным. Дю Тампль умер в 1890 году в возрасте 67 лет, так и не увидев торжества своей мечты.

Двухмачтовый воздушный змей

Создателем следующего самолёта тоже стал морской офицер, но из России: Александр Можайский. Он изготовил летающие модели в 1876-1877 годах, когда дю Тампль вовсю экспериментировал с готовым самолётом. Но в том же 1877 году Можайский обратился в российское Военное министерство с предложением о постройке самолёта.

В 1881 году Можайский первым в России получил патент на самолёт. За образец он взял не птицу, а воздушный змей, пополнив ряды заложников неудачной идеи крыльев с малым удлинением. Самолёт представлял собой практически прямоугольник. Крыло размахом около 23 метров поддерживали растяжки, крепившиеся снизу к опорам шасси, а сверху — к двум мачтам на фюзеляже. Изначально Можайский хотел оснастить самолёт двигателем внутреннего сгорания, но ранние ДВС обладали меньшей удельной мощностью, чем поздние паровые машины.

В проект Можайского неоднократно вносились изменения. Это — один из чертежей, близких к финальному варианту.

Сведений об испытаниях сохранилось крайне мало. Докладная записка Главного инженерного управления Военного министерства 1884 года гласит, что самолёт Можайского «взбегал вверх по наклонным рельсам, но взлётеть не мог». В эпоху сталинской «борьбы с космополитизмом» пропаганда выдвинула противоположную версию, было даже придумано имя пилота (Голубев).

Но в конце 1970-х советскими же инженерами из ЦАГИ была построена и испытана в аэродинамической трубе модель самолёта Можайского. И эти опыты однозначно доказали: мощность самолёта была более чем втрое меньше той, что требовалось для горизонтального полёта.

Модель, изготовленная в ЦАГИ.

Первые военные самолеты

Прототипы «Флаера» братьев Райт и летательного аппарата Сантос-Дюмон использовались в военных целях.

Если братья изначально преследовали цель изобретения техники, которая дала бы преимущество американской армии, то бразилец Сантос-Дюмон был против использования авиации в военных целях. Несмотря на это, его работы послужили отправной точкой для создания ряда летательных аппаратов, которые затем использовались во время войны. Интересно, что Можайский изначально также преследовал строительство летательного аппарата, который бы использовался в военных целях.

Первый реактивный самолет появился в разгар Второй мировой войны.

Небесные братья

Это был удивительный союз. Уилбура и Орвила Райт объединяли не только кровные узы, но и страстная мечта о покорении неба, зародившаяся в раннем детстве после того, как отец подарил им удивительную игрушку из бамбука и бумаги, чем-то напоминающую современный вертолёт.

Отто Лилиенталь

Как и многие пионеры авиации того времени, братья начали с создания планеров. На это их вдохновили труды выдающегося немецкого планериста Отто Лилиенталя, совершившего более 2000 полётов и трагически погибшего в августе 1896 года. Этому способствовало также и то, что в 1892 году братья Райт стали владельцами велосипедного магазина и мастерской, где они создавали свои первые планеры, а затем и самолёты.

Семейство Райт и детство Уилбура и Орвилла

Дом семейства Райт

Уилбур и Орвилл Райт родились в семье священника, где было пятеро детей. Почти всю свою жизни они прожили в городе Дейтон в Штате Огайо, США. Уилбур родился 1867 году, а Орвилл в 1871, между ними была разница в 4 года. Оба мальчика были трудолюбивы и весьма замкнутые, проводили много времени вместе, практически никогда не расставались. Они оба жили в одном доме, вместе работали, вместе ели, и даже позже держали свои деньги на общем счету в банке. Кроме разницы в возрасте, у них были определенные отличия в характере. Например, Уилбур, старший из братьев, был холоднокровным и никогда не выходил из себя, его не волновало, что другие могут сказать о нем. Он был хорошим оратором и имел большой словарный запас. Орвилл, младший брат, был более спокойным и застенчивым, но все же по натуре он был очень предприимчивым и изобретательным.

Также, они оба были очень близки с самой младшей сестрой — Кэтрин, которая была их опорой и поддержкой на протяжении всей жизни.

Дом семейства Райт особо ничем не отличался от остальных в округе, он был аккуратный, с маленькими комнатами, у них не было электричества и проточной воды. Но то, что было уникальным в их доме, так это библиотека и любовь к чтению. Их отец, священник, Милтон Райт, даже был не против, когда его дети, время от времени, пропускали школу, и оставались дома, чтобы изучать то, что им интересно.

Это интересно: Как бьют баклуши?

Макси-самолёт Максима

Британец американского происхождения Хирам Максим прославился как создатель знаменитого пулемёта. Однако его интересы включали и авиацию. В отличие от Адера, он поставил дело на строго научную основу, обосновал выгодность криволинейного профиля крыла и разработал пропеллеры с высоким для тех лет КПД (0,6). Наконец в 1891 году Максим приступил к строительству самолёта, завершившемуся в 1894. Работы обошлись в 20000 фунтов и были профинансированы лондонской оружейной компанией.

Британский конструктор создал настоящего гиганта. Это был биплан с размахом крыльев почти в 32 метра, общей площадью горизонтальных поверхностей (включая два огромных руля высоты впереди и позади верхнего крыла) 372 квадратных метра и взлётной массой более 3,5 тонн. По своим габаритам самолёт превосходил (будучи, впрочем, куда «субтильнее») даже будущего «Илью Муромца» Сикорского.

Хрупкий великан — самолёт Максима.

Для испытаний было выстроено нечто вроде туннеля из рельсов: по нижним аэроплан ехал, а в верхние он должен был упереться специальными верхними колёсами в случае отрыва от земли. Именно это и произошло. Самолёт поднялся в воздух и покатил по верхним рельсам после 180-метрового разбега. По результатам измерений Максима подъёмная сила составила около 50000 Ньютонов, то есть её хватило бы даже не на 3,5, а на 5 тонн. Дальше под давлением этих полутора тонн начали ломаться верхние колёса и рельсы. Пар перекрыли, и самолёт рухнул на землю.

Поломки было исправимы, однако опыты были прекращены. Очевидно, за время краткого «коридорного» полёта Максим убедился, что машина неустойчива и неуправляема. Нужно было менять всю конструкцию, а на это уже не было денег.

Технический

Flyer на дисплее в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия

Flyer является duck- конфигурации биплана , лифт является передним планом. Пилот лежит на животе на уровне нижнего крыла. Он контролирует наклон и направление, двигаясь боком в люльке, прикрепленной к его бедрам. Рамка тянет на кабели , которые перекос (деформировать) крылья в направлении , противоположном направлению, и в то же время повернуть руль (это называется рулонрыскания комбинация ).

Двигатель, непосредственно разработанный братьями Райт, представляет собой четырехцилиндровый двигатель с водяным охлаждением, который работает на одной скорости 1200  об / мин , поэтому без регулировки скорости. Мощность около 12  л.с. , масса блока 62  кг . Полная масса с охлаждением, трансмиссией и движителем (гребными винтами) составляет около 90  кг . Трансмиссия построена по принципу цепи, как у велосипеда . Таким образом, две цепи приводят в движение два двухлопастных винта, вращающихся в противоположных направлениях, диаметром 2,60  м .

Самолет не имеет колес, опирается на полозья и скользит по стартовому рельсу длиной 18 метров против ветра; угол наклона рельса составляет 8,5 градусов, или 15%, что облегчает взлет с небольшой мощностью.

От планера к самолёту

Для создания моторизованного планера — самолёта — нужны были лёгкий и достаточно мощный двигатель и движитель — винт (пропеллер). Испытав ряд моделей винтов в аэродинамической трубе, братья остановились на паре двухлопастных винтов. Приятель-механик по заказу Райтов сделал бензиновый ДВС из алюминия, отказавшись от тяжёлых карбюратора и топливного насоса. Бензин самотёком по резиновой трубке поступал из топливного бака в цилиндры двигателя. Вращение двигателя передавалось винтам через велосипедную цепную передачу. Первый успешный полёт на самолёте, названном «Флайер-1», совершил Орвилл Райт в 1903 г., пролетев 36,5 м за 12 сек. Эта дата считается датой рождения авиации.

Первые полеты

Первую попытку кражи совершает Уилбур, выбранный подбрасыванием монеты. 14 декабря 1903 г.. Этот полет был неудачным, потому что самолетом было очень трудно управлять, потому что он был очень неустойчивым по тангажу.

Через три дня было совершено еще четыре полета, 17 декабря 1903 г.с 10:30 до полудня. Первый из этих четырех полетов на глазах у пяти жителей области, как только свидетели, длится двенадцать секунд и достигает 37 метров. Одна из самых известных авиационных фотографий (здесь, в информационном окне вверху справа) была сделана во время взлета. Камера была установлена ​​на подставке Орвиллом Райтом , который объяснил Джону Т. Дэниелсу из Спасательной Станции Килл-Девил-Хилл, когда и как вызвать выстрел. На фото прекрасно показан взлет Flyer : Орвилл за штурвалом, лежа в раздвижной люльке, позволяющей контролировать поворот крыльев. Уилбур, который сопровождал машину, удерживая ее, только что отпустил одну из опор крыла и отступил, чтобы посмотреть, что происходит. Эта фотография является частью негативных пластин 127 × 178, поданных в Конгресс США в 1949 году.
Нет фотографии четвертого полета, но самого удачного, поскольку он достигает 284 метров и длится 59 секунд. Когда самолет находился на земле, порыв ветра перевернул его спину и серьезно повредил самолет.

Процесс создания первого самолета

Работа над новым воздушным судном началась в начале тысяча девятьсот третьего года. В качестве материала для создания корпуса использовалась ель. Выбор в пользу этого типа дерева объяснялся стойкостью и легкостью материалов. Пропеллеры первого двигателя были сделаны из трех кусков дерева. Для того чтобы повысить коэффициент полезного действия, куски были склеены между собой. Сам двигатель был изготовлен в мастерской изобретателей, так как в Америке отсутствовали компании, которые могли выполнить их заказ.

Создателем двигателя стал известный инженер Чарли Тейлор. Для того чтобы уменьшить вес конструкции, использовались алюминиевые трубки. Цепь была приобретена на заводе, что выпускал цепи для автомобилей. Многие люди назовут эту конструкцию примитивной, однако столетие назад этот двигатель произвел настоящую революцию в сфере авиации. Самолет братьев Райт, получивший название Flyer 1, имел впечатляющие характеристики:

  1. Вес всей конструкции – двести восемьдесят три килограмма.
  2. Вес двигателя – семьдесят семь килограммов.
  3. Мощность двигателя – 9 ВТ.
  4. Размах крыльев – двенадцать метров.

Первый запуск этого самолета состоялся в декабре тысяча девятьсот третьего года. Однако спустя несколько секунд после взлета лайнер врезался в землю. По мнению Уи́лбура, причиной падения стали небольшие ошибки в расчетах и недостаток практических навыков в пилотировании. Первый задокументированный полет состоялся семнадцатого декабря тысяча девятьсот третьего года. Летательный аппарат пробыл в воздухе двенадцать секунд и пролетел тридцать шесть с половиной метров. Последующие испытания позволили увеличить этот результат до отметки в шестьдесят метров.

После проведенного эксперимента конструкторы больше не использовали созданный аппарат. Он долгое время хранился в доме братьев Райт, после чего был передан Национальному Музею Англии. Сегодня, Flyer 1 хранится в Смитсоновском институте.

Длительность первого полета

Испытания самолета проводились в течение всего дня. Продолжительность первого полета составила всего двенадцать секунд. В этот же день лайнер поднялся на высоту три метра над землей и преодолел расстояние в двести пятьдесят пять метров. Этот полет длился уже пятьдесят пять секунд. Данный эксперимент позволил получить большое количество аналитических материалов, которые использовались при создании более совершенных летательных аппаратов.

Для того чтобы собрать более совершенную конструкцию, изобретателям потребовалось пять лет. Самолет, созданный для европейской публики, был представлен в тысяча девятьсот восьмом году. Многие инженеры были удивлены тем, что братьям Райт удалось создать подобную технику. Удивление общественности объяснялось тем, что изобретатели не имели инженерного образования.

Система управления первым лайнером

Как уже было сказано выше, в основу разработки системы управления легли наблюдения за полетом птиц. Система, придуманная американскими конструкторами, и сегодня используется компаниями, что создают авиалайнеры. Данная система получила название «кабрирование» и предполагает поворот при помощи изменения положения руля, который отвечает за высоту подъема. Сегодня системы, регулирующие высоту, устанавливаются в хвостовой части самолетов.

Для выполнения продольного разворота был разработан отдельный механизм. Он управлялся при помощи ног летчика. Изменяя положение этого механизма, пилот мог изменять положение и уровень наклона крыльев. Для вертикальных поворотов применялся руль, регулирующий положение задней оси.

Чтобы выполнить подобные маневры на современных лайнерах, необходимо контролировать угол наклона самолета и его скорость. В противном случае недостаток подъемной силы может привести к потере обтекаемости крыльев. Развитие подобной ситуации может обернуться тем, что лайнер перестанет управляться и уйдет в «штопор». Вывести судно из подобного состояния может только опытный летчик, умеющий держать себя в руках в стрессовых ситуациях.

Первый полет длился 12 секунд

Кто первый?

Другим кандидатом на роль создателя первого успешного самолёта с ДВС стал ещё один эмигрант, на сей раз из Германии в США. На родине он именовался Густав Вайскопф, а в Америке перевёл свою фамилию на английский и стал Вайтхедом. В 1901 построил аэроплан Whitehead 21. Это был лёгкий моноплан со складным крылом криволинейных очертаний.

Оригинальным, но неудачным было решение снабдить аэроплан двумя двигателями, один из которых был бесполезен в полёте и служил исключительно для разгона по земле. Основной же двигатель, вдвое большей мощности (предположительно 20 лошадиных сил), приводил в движение два пропеллера впереди крыла. Причём они могли вращаться с разной скоростью, посредством чего не имевший вертикального оперения аппарат должен был поворачивать в воздухе.

Современная реплика Whitehead 21.

В 1901 году газета Bridgeport Sunday Herald сообщила о якобы успешном полёте дальностью в полмили, совершённом Вайтхедом в окрестностях Бриджпорта (штат Коннектикут) ночью 14 августа. В 1902 он якобы совершил ещё более впечатляющие полёты на своем самолёте Whitehead 22. Всё это, очевидно, вымысел. Если бы Вайтхед и в самом деле «летал по ночам, чтобы не привлекать внимания» (чем объясняют его поклонники отсутствие очевидцев и фотографий полётов) — в полной тьме, на крайне несовершенной машине, не имея ни лётного опыта, ни приборов, — то он в прямом смысле умер бы от скромности, врезавшись в первое же дерево.

С куда большим основанием оспаривать приоритет Райтов мог бы новозеландский фермер Ричард Пирс. Этот инженер-самоучка сделал ряд изобретений и создал в 1902 году оригинальный двухцилиндровый двигатель, развивавший мощность в 15 лошадиных сил при массе всего 57 кило. В том же году Пирс оснастил этим двигателем сконструированный им аэроплан.

Увы, в отличие от Райтов, Пирс не позаботился о доказательной базе своих опытов. Не существует ни одной фотографии его аэроплана в воздухе. Но, в отличие от Вайтхеда, полёты Пирса подтверждены достаточным количеством свидетелей. Правда, в описаниях и датировках есть расхождения. Некоторые полагают, что он впервые оторвался от земли 31 марта 1902 года, но более вероятно, что первый полёт произошел ровно год спустя. Все полёты кончались авариями; обычно самолёт просто цеплялся за живые изгороди, и лишь однажды причиной аварийной посадки стал перегрев двигателя. Так почему же даже сам Пирс признавал приоритет Райтов, поднявшихся в воздух лишь в декабре того же года? Причина всё та же — неуправляемость.

Современная реплика аэроплана Пирса, установленная на месте его полётов.

Развитие идеи

Райты создали несколько моделей «Флайеров», добившись длительности полёта в 1 мин. 45 сек. и возможности совершать повороты. Их разработками заинтересовались ряд французских компаний и армия США. Но главное, пример Райтов побудил сотни энтузиастов по всему миру сооружать самолёты различных конструкций.

Серьёзным успехом стал моноплан (самолёт с одним крылом, разделённым в центре корпусом), созданный французом Л. Блерио. В 1909 г. с рекордной скоростью 60 км/ч Блерио перелетел на нём из Франции в Англию через пролив Ла-Манш. Его самолётами заинтересовались почтовые компании и военные. Первым серийным самолётом стал французский биплан братьев Фарман «Фарман М.Ф.7» 1913 г. «Фарманы» участвовали в воздушных боях Первой мировой войны, и только в России их произвели более 1,5 тыс.

Биплан «Фарман М.Ф.7». 1913 г.

Поделиться ссылкой

Он полетел!

Но все трудности вскоре себя окупили.

Три года братья Райт испытывали планер, а на четвёртый — в 1903 году — поставили на него мотор. ПолетелФлаер» далеко не сразу, несколько раз гнулись валы винта. Поэтому изобретателям пришлось задержаться в Северной Каролине до зимы.

Первый полётФлаера»

Семнадцатого декабря 1903 года они были вознаграждены — пилотируемый Орвиллом самолёт взлетел и, пролетев 36 метров, благополучно сел на землю.

Это меньше, чем многие полёты на тогдашних безмоторных планерах. Но начало было положено. Оставалось лишь довести конструкцию до ума. Этим братья занялись уже у себя в Дейтоне.

Уверившись, что теперь они не нуждаются в сильном ветре, конструкторы искали новое место поближе. Им стало поле для выпаса скота в десятке километров от их мастерской. Владелец даже не стал брать платы, сказав, что на поле по-прежнему будут пастись коровы, просто перед полётами надо будет отогнать их за изгородь.

Дела шли не без проблем, но споро. К сентябрю 1904 года братья уже могли разворачиваться в воздухе, что в те времена считалось подобным волшебству. Но героями газет и миллионерами они почему-то не становились.

В 1904 году они начали совершенствовать свои самолёты в прерии Хаффман, недалеко от Дейтона, штат Огайо

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий