Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Vue du Pont de Sèvres , картина Анри Руссо в 1908 году

Пионер эры авиации был период истории авиации между первым успешным питанием полета, как правило , принято были сделаны братьев Райт 17 декабря 1903, и вспышка Первой мировой войны в августе 1914 года.

После того, как были установлены принципы управляемого полета с приводом, наступил период, когда экспериментировали с множеством различных конфигураций самолетов. К 1914 году биплан с тракторной конфигурацией стал самой популярной формой конструкции самолетов и оставался таковой до конца 1920-х годов. Разработка двигателей внутреннего сгорания - в основном из-за их использования в ранних автомобилях еще до начала 20-го века - которая позволила успешно летать тяжелее воздуха, также привела к быстрому прогрессу в области полета легче воздуха, особенно в Германии, где Компания Zeppelin стремительно стала мировым лидером в области строительства дирижаблей .

В течение этого периода авиация превратилась из прерогативы эксцентричных энтузиастов в устоявшуюся технологию с созданием специализированных научно-исследовательских институтов в области авиационной техники и университетских курсов, а также с созданием крупных предприятий по производству промышленных самолетов, и авиация стала предметом огромной популярности. интерес. Такие шоу, как Grande Semaine d'Aviation 1909 года и воздушные гонки, такие как Gordon Bennett Trophy и Circuit of Europe, привлекали огромную аудиторию, а успешные пилоты, такие как Жюль Ведрин и Клод Грэм-Уайт, стали знаменитостями.

Новые технологии [ править ]

Планирует Уилбур Райт, октябрь 1902 г.

Хотя братья Райт совершили свои первые успешные полеты с двигателями в декабре 1903 года, а к 1905 году они совершали полеты значительной продолжительности, их достижения были в основном неизвестны миру в целом, и многие не верили в них. После полетов в 1905 году Райт прекратил работу над созданием своего самолета и сосредоточился на попытках коммерческой эксплуатации своего изобретения, пытаясь заинтересовать военные власти Соединенных Штатов, а затем, после получения отказа, Франции и Великобритании. Следовательно, попытки осуществить полет с двигателем продолжались, в основном во Франции. Октав Шанют, рекламирующий аэронавигационный зал на предстоящей Всемирной выставке в Сент-Луисе.прочитал ряд лекций в аэроклубах Европы, поделившись своим увлечением летающими планерами. Он показал слайды своих собственных экспериментов по полетам на планере, а также некоторых планеров Райта, летавших в 1901 и 1902 годах. Все эти выступления были воспроизведены в клубных журналах. Лекция для членов Aéro-Club de France в апреле 1903 года [1] является самой известной, а в августовском номере журнала l'Aérophile за 1903 год была опубликована статья Шанюта, в которой были рисунки его планеров, а также планера Райта и описание их подхода к проблеме, где говорится: «Очевидно, приближается время, когда, когда проблема равновесия и управления будет решена, можно будет безопасно применить двигатель и пропеллер». Лекция Шанюта тронула Эрнеста архидиаконаодин из основателей Aéro-Club, завершая свой отчет о лекциях: [2]

Будет ли у родины Монгольфье постыдно допустить, чтобы это окончательное открытие науки о воздушной среде, которое, безусловно, неизбежно ... было осуществлено за границей? Джентльмены-ученые, к вашим компасам! Вы, меценаты; и вы тоже, Правительство; руки в карманы - а то нас побьют!

В октябре 1904 года Аэроклуб де Франс объявил серию призов за достижения в пилотажных полётах, но практической работы было сделано мало: Фердинанд Фербер , армейский офицер, который в 1898 году экспериментировал с дельтапланом на основе дельтаплана Отто Лилиенталя, продолжил его работа без заметного успеха, архидьякон заказал постройку планера на основе конструкции Райта, но меньшего размера и не имеющего положения для управления креном, который совершил несколько коротких полетов в Берк-сюр-Мер в апреле 1904 года, пилотируемых Фербером и Габриэлем. Вуазен (самый длинный - около 29 м (95 футов), по сравнению с 190 м (620 футов), достигнутыми Райтс в 1902 году): [3]другой планер, основанный на конструкции Райта, был сконструирован Робертом Эсно-Пелтери , который отверг деформацию крыла как небезопасную и вместо этого установил пару рулевых поверхностей среднего зазора перед крыльями, предназначенных для дифференциального использования вместо деформация крыла и вместе с ними действовать как рули высоты (так называемые сегодня элевоны ): это первое зарегистрированное использование элеронов , концепция которого была запатентована MPW Boulton на протяжении поколения ранее.Соединенного Королевства в 1868 году. Это не увенчалось успехом, и Эно-Пелтери позже использовал эту неудачу, чтобы поддержать позицию, в которой заявления братьев Райт были необоснованными. Однако его конструкция не была точной копией планера Райтов, особенно из-за сильно увеличенного развала крыла . Копия Фербера также оказалась неудачной: она была грубо сконструирована, без ребер для сохранения изгиба крыла, но примечательна его более поздним добавлением фиксированной задней стабилизирующей поверхности хвостового оперения, что является первым примером этой особенности в полноразмерном самолете. [4] Архидиакон отказался от планера 1904 года после первых попыток и заказал второй планер, который был построен Габриэлем Вуазеном в 1905 году; он распался в воздухе, когда его буксировали в воздухе за автомобилем, который, к счастью, нес мешки с песком вместо пилота. Затем Вуазен сконструировал еще один планер, установленный на поплавках и имеющий стабилизирующее хвостовое оперение в виде коробчатого змея, которое должно было быть характерным для его более поздних самолетов: он был успешно отбуксирован в воздух за моторной лодкой 8 июня 1905 года, а планер Вуазена и второй аналогичный самолет, построенный для Луи Блерио, был испытан 18 июля. Полет самолета Блерио закончился катастрофой, в которой пилот Вуазен чуть не утонул. [5] Затем Вуазен и Блерио сконструировалиБиплан с тандемным крылом , который безуспешно подвергался ряду доработок.

Первые полеты за пределами США [ править ]

Полная информация о системе управления полетом братьев Райт была опубликована в l'Aérophile в январском выпуске 1906 года [6], в котором проясняется как механизм, так и его аэродинамические причины. Тем не менее, решающая важность бокового управления при выполнении контролируемых разворотов не была оценена, и французские экспериментаторы вместо этого стремились построить устойчивый самолет.

Иллюстрация полета Сантос-Дюмона 12 ноября 1906 года на обложке Le Petit Journal

В конце лета и осенью 1906 года Альберто Сантос-Дюмон совершил первые успешные полеты на двигателях тяжелее воздуха в Европе в своем 14- бис , завершившимся полетом на 220 м (722 фута) на территории парижского замка Багатель. 12 ноября, выиграв приз Aéro-Club de France за полет на высоту более 100 м. Первоначально полагаясь на ярко выраженный двугранный угол для обеспечения устойчивости, к ноябрьскому полету на самолет были установлены межплановые элероны восьмиугольной формы, напоминающие конструкцию Эсно-Пелтери.

Ранее в том же году Габриэль Вуазен основал авиастроительную компанию в Булонь-Бийанкур : его первым успешным самолетом, в котором не было средств управления креном, был биплан Делагранж № 1 , названный в честь его владельца Леона Делагранжа . Впервые это было совершено Voisin 30 марта 1907 года [7], а в феврале 1908 года второй экземпляр, которым управлял Анри Фарман, выиграл Гран-при Archdeacon-de la Meurthe Grand Prix d'Aviation за первый официально наблюдаемый полет по замкнутой цепи протяженностью более километра. . Среди самых настойчивых французских экспериментаторов был Луи Блерио, который после непродолжительного сотрудничества с Габриэлем Вуазеном установилRecherches Aéronautiques Louis Blériot и произвел серию проектов монопланов . 16 ноября 1907 года он успешно пилотировал свой Blériot VII , моноплан с хвостовым оперением, которое двигалось дифференцированно для контроля крена и синхронно для контроля тангажа. Этот самолет, который считается первым успешным монопланом, вскоре потерпел крушение, но вскоре за ним последовала его восьмая конструкция , первый самолет, который по сути имел оригинальную систему управления полетом, используемую по сей день. [8]

В Северной Америке Канадско-американская ассоциация воздушных экспериментов была основана Александром Грэмом Беллом , который ранее провел ряд экспериментов с четырехгранными воздушными змеями , а также Джоном МакКарди и его другом Фредериком Уокером Болдуином , двумя недавними выпускниками инженерных специальностей Университета Торонто. 30 сентября 1907 г. AEA произвела ряд принципиально аналогичных конструкций бипланов, на которые сильно повлияла работа Райта, и в течение 1908 г. они летали с возрастающим успехом. 12 марта 1908 г. Болдуин совершил полет на своем первом проекте Red Wing , пролетев 97 м ( 319 футов) до аварии и повреждения, не подлежащего ремонту: его преемник, White Wing, оборудованный элеронами, в мае совершил три полета, лучший из которых - 310 м (1017 футов), прежде чем погиб в результате крушения. 4 июля 1908 года их следующий самолет, « Джун Буг», пилотируемый Гленном Кертиссом , выиграл трофей Scientific American за первый официально наблюдаемый 1-километровый полет в Северной Америке. После расформирования в АПС в конце марта 1909 года один из его американских членов продолжал начать растущую авиационную фирму США на основе .

Анри Фарман выиграл Гран-при авиации , 13 января 1908 г.

В 1908 году Уилбур Райт, наконец, посетил Европу и в августе провел серию демонстрационных полетов, которые убедительно продемонстрировали европейскому авиационному сообществу превосходство их самолета, особенно его способность выполнять контролируемые повороты с креном. Первый полет длился всего 1 минуту 45 секунд, в течение которых было совершено два круга, но эффект был огромным, - сказал Луи Блерио: «Я считаю, что для нас во Франции и повсюду началась новая эра механических полетов. Я не Достаточно спокойно после события, чтобы полностью выразить свое мнение. Мое мнение лучше всего можно выразить словами: "Это чудесно!" " [9]Леон Делагранж просто сказал: «Нас побили». После этих демонстраций Анри Фарман оснастил свой биплан Voisin элеронами, чтобы добиться полной управляемости, продемонстрированной Уилбуром Райтом: после ссоры с Габриэлем Вуазеном он затем открыл собственное производство самолетов. Его первый проект, Farman III (Farman I и II были проектами Voisin, которыми он владел), был одним из самых успешных проектов летательных аппаратов пионерской эпохи, и его широко копировали другие производители, в том числе один, который вскоре должен был стать известным. Британская фирма .

Полет как устоявшаяся технология [ править ]

Современная иллюстрация приземления Луи Блерио в Дувре на самолете Blériot XI

1909 год можно считать годом совершеннолетия авиации. [10] В конце 1908 года первая выставка, посвященная самолетам, была проведена в Гран-Пале в Париже, а за ней последовала первая лондонская авиационная выставка в Олимпии в мае 1909 года. Aéro-Club de France выдал свои первые пилотные лицензии. в январе, вручая их нескольким избранным авиаторам-пионерам, включая братьев Райт. Первый британский журнал, посвященный этой теме, Flight опубликовал свой первый номер в январе. (Вопросы авиации ранее освещались в The Automotor Journal . ) Британская газета Daily Mail предложила ряд призов.с целью поощрения авиации: в 1906 году он предложил приз в размере 10 000 фунтов стерлингов за первый рейс между Лондоном и Манчестером . Это было встречено широко распространенной насмешкой; сатирический журнал Punch в ответ предложил аналогичный приз за полет на Марс. [11] 25 июля 1909 года Луи Блерио выиграл свой приз в 1000 фунтов стерлингов за первый полет через пролив Ла-Манш.. Одна современная газета привела свой рассказ об этом событии под заголовком «Британия больше не остров», и этот полет вызвал переоценку стратегической зависимости Британии от военно-морского флота для обороны. Блерио стал всемирно известным, и благодаря этой огласке в течение нескольких недель было получено более сотни заказов на копии его дизайна.

Райт биплан летит перед трибунами на Grande Semaine d'Aviation , состоявшейся в Реймсе в 1909 году

В том же году в Реймсе прошла Grande Semaine d'Aviation de la Champagne, на которой присутствовало полмиллиона человек, в том числе Арман Фальер , президент Франции; король Бельгии и старших британских политических деятелей , в том числе Дэвид Ллойд Джордж , который впоследствии комментировал «Летающие машины уже не являются игрушки и мечты, они являются установленным фактом» [12] Вторая выставка самолета состоялся в октябре в Гран - Пале в Париже привлекает 100000 посетителей. [13] В Америке Уилбур Райт совершил два впечатляющих полета над гаванью Нью-Йорка с Губернаторского острова . 29 сентября он совершил короткий полет, облетевСтатуя Свободы , а 4 октября он совершил 33-минутный полет 34 км (21 миль) над Гудзоном, свидетелями которого стали около миллиона жителей Нью-Йорка.

Легче воздуха [ править ]

Сантос-Дюмон огибает Эйфелеву башню. Хотя это часто публикуется как его призовой полет, на самом деле это более ранняя попытка

Легкий источник энергии, обеспечиваемый бензиновым двигателем, также произвел революцию в перспективах развития дирижаблей . Альберто Сантос Дюмон стал знаменитостью 19 октября 1901 года, выиграв приз за перелет из парка Сен-Клу к Эйфелевой башне и обратно. В Германии Граф (граф) Фердинанд фон Цеппелин был пионером в строительстве больших жестких дирижаблей : его первый проект 1900–1901 годов имел лишь ограниченный успех, а его второй не был построен до 1906 года , но его усилия стали огромным источником патриотической гордости для немцев. человек: настолько, что когда его четвертый дирижабль LZ 4был разрушен во время шторма, публичная коллекция собрала более шести миллионов марок, чтобы он мог продолжать свою работу. Первая в мире авиакомпания DELAG , использующая Zeppelins, была основана в Германии в 1910 году, выполняя круизы, а не регулярные перевозки: к началу войны в 1914 году было совершено 1588 рейсов, на которых было перевезено 10 197 пассажиров, оплачивающих проезд. [14] Военная угроза, исходящая от этих больших дирижаблей, значительно превосходящих по грузоподъемности и выносливости по сравнению с более тяжелыми, чем воздушные машины того времени, вызвала серьезное беспокойство в других странах, особенно в Великобритании. Германия была единственной в создании жестких дирижаблей, а разработка дирижаблей в других странах была сосредоточена на нежестких и полужестких.конструкции. Единственная британская попытка построить большой жесткий дирижабль, HMA No. 1 , сломала себе хребет, прежде чем совершить единственный полет, и была оставлена, а единственный жесткий жесткой конструкции французской постройки оказался не намного успешнее.

Начало отрасли [ править ]

До 1910 года большинство авиастроителей были энтузиастами авиации, многие из богатых семей. Блерио финансировал свои эксперименты за счет прибыли своего успешного бизнеса по производству автомобильных фар. В Великобритании Фредерик Хэндли Пейдж основал авиастроительный бизнес в 1909 году, но в основном полагался на продажу компонентов, таких как соединительные розетки и сетчатые фильтры, другим энтузиастам, в то время как братья Шорт , которые начинали заниматься производством воздушных шаров, перенесли свои интересы на более тяжелые. - чем воздушная авиация, и приступили к лицензионному производству конструкции Райта, а также к работе над собственными разработками. 1910 год ознаменовался вовлечением людей, которые рассматривали авиацию исключительно как возможность для бизнеса. В январе 1910 г. сэр Джордж Уайт, председатель Bristol Tramways, основал компанию Bristol and Colonial Airplane Company , вложив в бизнес 25000 фунтов стерлингов. В том же году брокер по производству шелка Арман Депердюссен основал Société de Production des Aéroplanes Deperdussin , получивший вскоре известную аббревиатуру SPAD. В 1911 году военный гигант Виккерс основал авиационный отдел. Однако большая часть авиастроения в тот период велась в небольших масштабах, и очень немногие образцы были произведены в любом количестве.

Техническая разработка [ править ]

Хорошим показателем прогресса в ту эпоху являются ежегодные скачки Гордона Беннета . Первое соревнование, проведенное в 1909 году во время Grande Semaine d'Aviation в Реймсе, было на расстоянии 20 км (12 миль) и было выиграно Гленном Кертиссом на скорости 75,27 км / ч (46,77 миль в час). [15] К 1913 году, последнему довоенному соревнованию, гонка проходила на дистанции 200 км (120 миль), а скорость победителя составляла 200,8 км / ч (124,8 миль в час). [16] В конце 1909 года рекорд по пройденному расстоянию составлял 234,30 км (145,59 миль) и по высоте 453 м (1486 футов): [17] к концу 1913 года рекорд по расстоянию составлял 1021,19 км (634,54 мили) и рекорд высоты был 6 120 м (20 079 футов) [18]

Строительство [ править ]

Моноплан типа Vickers REP хранится в Музее авиации во Франции. Обратите внимание на фюзеляж из стальных труб, скрепленных проволокой.

Большинство самолетов пионерской эпохи были построены из дерева с использованием металлических гнезд для соединения элементов и использования рояльной проволоки или многожильного стального троса для крепления. Хотя самолеты той эпохи часто описываются как построенные из палочек и холста, их конструкция была весьма сложной. Деревянное строительство, как правило, состояло из нескольких видов древесины, с осторожностью использовались разные породы дерева в зависимости от их механических свойств; Ясень и ель были наиболее часто используемыми, хотя гикори , красное дерево и топольбыли среди других используемых пиломатериалов. Стойки часто представляли собой полые элементы, образованные путем вытягивания двух деревянных кусков с последующим их склеиванием, обычно с использованием соединения « шпунт в паз» для усиления соединения. Лонжероны крыла также часто были составными элементами, а нервюры крыла представляли собой сложные конструкции. При создании летающих копий Bristol Boxkite 1910 года для фильма 1966 года « Великолепные люди в своих летающих машинах» был проведен современный анализ напряжений и сделан вывод о том, что планер близок к тому, чтобы соответствовать современным требованиям. [19]

Использование металла для конструкции планера отнюдь не было редкостью: Роберт Эсно-Пелтери использовал стальные трубы для изготовления фюзеляжа своего самолета еще в 1907 году, а Луи Бреге был еще одним заметным пионером в области металлических конструкций, использовавших стальные профили для конструкции фюзеляжа. стальная труба для лонжеронов крыла, прессованный алюминий для нервюр крыла и алюминиевая обшивка для обшивки фюзеляжа [20] - это не улучшалось до второй половины 1915 года .

Эпохи также видел первое использование моноблочной конструкции, впервые увидел в Юджин Ruchonnet «s Aero-Cigare и , в частности , используемых в Deperdussin монокок 1912 года, который выиграл гонку Гордон Беннетт как в 1912 и 1913 гг Другой структурно передовых и влиятельных (хотя Неудачным) концептуальным самолетом был Antoinette Monobloc , который был первым концептуальным монопланом, имевшим свободнонесущее крыло без каких-либо внешних растяжек.

Ранние самолеты были покрыты различными тканями, включая прорезиненный хлопок и лакированный шелк. Разработка авиационного допинга в 1911 году была крупным техническим достижением, и его использование было быстро принято всеми производителями. Это выполняло ряд функций, защищая ткань от загрязнения маслом и бензином, а также затягивая ткань.

Конфигурация [ править ]

Типичный самолет 1911 года: иллюстрация из полета участников гонки Daily Mail Circuit of Britain 1911 года

На Grand Semaine d'Aviation 1909 года конкурирующие самолеты были двух различных базовых конфигураций: монопланы тракторной конфигурации, такие как два типа, которыми управляли Блерио и Антуанетта; и бипланы толкающей конфигурации с установленным впереди лифтом, представленные Voisin, лицензионными копиями самолетов братьев Райт, биплана № 2 Гленна Кертисса и Farman III. Все конкурирующие самолеты, за исключением бипланов Voisin, имели управление по крену с помощью элеронов или деформации крыла [21]. Конструкция Райта отличалась от других тем, что не имела задней горизонтальной стабилизирующей поверхности. Конструкторы толкающих бипланов почти повсеместно использовали задний горизонтальный стабилизатор, и начали появляться конструкции, в которых передний подъемник был удален: братья Райт приняли эту конфигурацию для своей модели B 1910 года. Тракторный моноплан и толкающий биплан были доминирующими конфигурациями в течение следующих нескольких лет, хотя дизайнеры экспериментировали с различными другими конфигурациями.

Одним из самых успешных бипланов-толкачей был Farman III , разработанный Анри Фарманом после ссоры с Габриэлем Вуазеном: он сохранил базовую компоновку Voisin, но включил элероны (как добавленные к его Voisin), модифицировал ходовую часть, добавив салазки для предотвращения опрокидывания самолета при посадке и модифицировали конструкцию, исключив гондолу, в которой сидел пилот, и установили передний руль высоты на стрелы выносных опор. Этот дизайн был скопирован многими конструкторами и оказал такое влияние, что, когда Мервин О'Горман создал схему классификации продукции Королевского авиационного завода.в соответствии с их конфигурацией такие самолеты были классифицированы как «FE» для «Farman Experimental». Все тягачи получили обозначение «BE» для «Blériot Experimental», хотя все произведенные конструкции BE были бипланами, в отличие от конструкций, которыми был известен Blériot.

Тягач-биплан, который стал доминирующей конфигурацией самолетов до 1930-х годов, был более поздней разработкой. Первым самолетом этого типа был биплан De Pischoff, построенный в 1907 году, но безуспешный . Первым самолетом этого типа был Goupy № 2 , совершенный в марте 1909 года: его конструкция была описана в полете как «несколько необычная» [22], а Бреге описал свой тракторный биплан Type III как «двухплоскостной моноплан». ". Конфигурация не получила широкого распространения до 1911 года [23], когда были произведены Avro 500 и Королевский авиационный завод BE.2 . Avro 500 превратился в Avro 504., который использовался до 1930-х годов. Avro также произвел первый самолет с полностью закрытыми помещениями для экипажа, Avro Type G 1912 года (в Blériot Aero-Taxi 1911 года были закрытые помещения для четырех пассажиров, но открытое место пилота)

Были проведены эксперименты с другими конфигурациями. Хвост первой утки конфигурация используется братьями Райт , а также особенности наняты Santos Dumont в 14-бис была использована Henri Fabre для его Hydravion переднего оперения моноплана, первый успешный гидросамолет в 1910 году и других конструкций уточных периода включает VOISIN Canard и монопланы ASL Valkyrie , и эта конфигурация считалась достаточно многообещающей для использования в первом самолете, разработанном Королевским авиастроительным заводом, SE1 , но от этой конфигурации, как правило, отказались. Примеры других конфигураций, такие как кольцевое крыло и тандемное крылотоже были построены, но без особого успеха.

Ранние самолеты имели множество механизмов управления. Использование джойстика для управления креном и тангажем было запатентовано Робертом Эсно-Пелтери в 1907 году, и аналогичное устройство использовалось Блерио, но монопланы Antoinette управлялись парой колес, по одному с каждой стороны кабины, по одному. управление деформацией крыла (или элеронами, как у Antoinette IV ), а другой - рулем высоты [24] и Wright Model A имел один рычаг для управления деформацией крыла и рулем направления, а второй - для управления рулем высоты. [25] Первой конструкцией, в которой элементы управления по крену и тангажу были подключены к одному джойстику, с управлением по рысканию ногами, был тип VIII Блерио.конструкции 1908–09 гг., положившей начало современной системе управления полетом самолета, которая до сих пор используется в 21 веке. [26]

Сикорский Большой Балтийский 1913 г.

За очень немногими исключениями, самолеты пионерской эпохи были относительно небольшими по конструкции, оснащенными одним двигателем и рассчитанными на перевозку максимум двух или трех человек. Ранние конструкции с несколькими двигателями были произведены компанией Short Brothers, которые построили несколько вариантов своей конструкции Improved S.27 типа Фарман. Однако намерение использовать пару двигателей в этих самолетах состояло в том, чтобы защитить их от отказа двигателя, а не позволить использовать более крупную машину и даже большой самолет, такой как Voisin Aero-Yacht , предназначенный для перевозки шести человек и с размахом крыла 22,5. м (73 футов 10 дюймов), приводился в движение одним двигателем. Первый большой мульти-двигателями самолет был Игорь Сикорский «s Большой БалтийскийПервый полет с двумя двигателями состоялся в мае 1913 года, а затем с четырьмя.

Разработка двигателя [ править ]

Гном Омега
Люсьен Шовьер , разработчик пропеллера Integrale для полета Blériot XI через Ла-Манш.

Ранняя разработка самолета в значительной степени зависела от развития двигателя внутреннего сгорания , и проблема пребывания в воздухе заключалась в основном в наличии двигателя, который был не только достаточно мощным, но также был легким и надежным. Самые ранние двигатели не были ни мощными, ни достаточно надежными для практического использования, и разработка улучшенных двигателей шла рука об руку с улучшением самих планеров.

Братья Райт не смогли найти удовлетворительный двигатель и с помощью своих механиков изготовили свой собственный. Они использовали одинарный [ необходимо пояснение ] двигатель, четырехцилиндровый рядный двигатель с водяным охлаждением мощностью 12 л.с., пятью коренными подшипниками и впрыском топлива.

Первой конструкцией поршневого двигателя внутреннего сгорания, которая широко использовалась для двигателей самолетов, был двигатель V8 с водяным охлаждением Antoinette , который считается самым первым восьмицилиндровым двигателем внутреннего сгорания V-образной формы, когда-либо выпускавшимся в производство, разработанный французом Леоном Левавассером . Антуанетта 8В впрыска топлива включены непосредственным, испарительного охлаждения воды и других дополнительных функций, весил 95 кг (209 фунтов) , и получают 37 кВт (50 л.с.). Представленные в 1906 году, эти двигатели использовались, в частности, Сантосом Дюмоном, ранними самолетами Voisin и Сэмюэлем Коди. Американские конструкторы авиационных двигателей быстро взяли на вооружение концепцию двигателя V-8, начиная с 1906 года, по мере развития эпохи, причем оба Гленна КертиссаФирма, разрабатывающая серию авиационных двигателей V-8 с жидкостным охлаждением, кульминацией которой стал Curtiss OX-5 в первые годы Первой мировой войны - у другого крупного американского производителя двигателей, Hall-Scott , были свои A-2 [27] и A -3 верхних клапана V-8 с жидкостным охлаждением в производстве еще в 1908 году.

British Green C.4 1908 года последовал примеру Райта с четырехцилиндровым рядным двигателем с водяным охлаждением, но выдавал 52 л.с. (38 кВт). На нем были установлены многие успешные новаторские самолеты, в том числе AV Roe .

Горизонтально противоположные конструкции также использовались с некоторым успехом. На моноплане Santos-Dumont Demoiselle No. 20 Сантос-Дюмона сначала использовался оппозитный сдвоенный двигатель Dutheil et Chalmers с жидкостным охлаждением мощностью 18 кВт (24 л.с.), позже замененный двигателем Darracq мощностью 22 кВт (30 л.с.) той же компоновки. Четырехцилиндровый двигатель de Havilland Iris с водяным охлаждением достиг 45 л.с., но использовался мало, в то время как успешный двухцилиндровый двигатель Nieuport в 1910 году достиг 28 л.с. (21 кВт).

1909 год ознаменовался появлением радиальных двигателей . Трехцилиндровый полурадиальный или вентиляторный двигатель Anzani 1909 года с воздушным охлаждением (также построенный в истинной радиальной форме с углом цилиндра 120 °) развивал всего 25 л.с. (16 кВт), но был намного легче, чем Antoinette с жидкостным охлаждением, и был выбран Луи Блерио для полета через Ла-Манш. Основной прогресс пришел с введением братьев Сеген Gnome Omega семь-цилиндровый, с воздушным охлаждением роторный двигатель , выставлены в Париже Aero салоне 1n 1908 и первый установлен на борт воздушного судна в 1909 году лучевых конфигурацииДвигатель был сконструирован таким образом, что весь блок картера и цилиндра вращался вокруг неподвижного коленчатого вала, который сам надежно закреплялся через заднее крепление двигателя к корпусу, обеспечивая достаточный поток охлаждающего воздуха по цилиндрам, даже когда самолет не двигался. Хотя этот тип был представлен еще в 1887 году Лоуренсом Харгрейвом и построен два года спустя Харгрейвом для работы на сжатом воздухе - с экспериментальным пятицилиндровым роторным двигателем внутреннего сгорания, который использовал французский изобретатель Феликс Милле.в том же году, чтобы привести в действие раннюю конструкцию мотоцикла - усовершенствования, внесенные в серию двигателей Gnome братьев Сегуинов, позволили создать прочную, относительно надежную и легкую конструкцию, которая произвела революцию в авиации и будет непрерывно развиваться в течение следующих десяти лет. Топливо подавалось в каждый цилиндр прямо из картера, что означало, что требовался только выпускной клапан. Вырабатывая 37 кВт (50 л.с.) при сухой массе 75 кг (165 фунтов), этот двигатель вскоре стал одной из наиболее широко используемых силовых установок; Компания продолжила производство ряда аналогичных двигателей с большей мощностью, сначала за счет увеличения мощности двигателя, а также за счет производства двухрядных вариантов. Более крупный и мощный девятицилиндровый. Le Rhone 9C французского производства Роторный двигатель мощностью 80 л.с. был представлен в 1913 году и получил широкое распространение в военных целях.

Рядные и V -образные двигатели оставались популярными. Немецкая компания Mercedes произвела сначала небольшое количество рядных четырехцилиндровых двигателей с водяным охлаждением, а затем серию шестицилиндровых моделей с водяным охлаждением. В 1913 году они представили очень успешные двигатели с SOHC- распределителем мощностью от 75 кВт (100 л.с.) до 120 кВт (160 л.с.) : серии от DI до D.III .

Еще одним направлением развития стало развитие специализированных производителей гребных винтов . Хотя братья Райт разработали свои собственные высокоэффективные гребные винты, и Хирам Максим также проводил исследования конструкции гребных винтов, большая часть этой работы была неизвестна, и первые пионеры, такие как Вуазен и Сантос-Дюмон, использовали неэффективные гребные винты с плоскими алюминиевыми лопастями, установленными на стальная труба. Первый по-настоящему эффективный воздушный винт в Европе был разработан Люсьеном Шовьер , который изучал теорию конструкции воздушного винта во время учебы в École des Arts et Métiers в Анжере . Шовьер впервые применил сложную технику строительства с использованием пластин грецкого ореха.. Пропеллер Chauvière использовался Блерио во время его полета через Ла-Манш, и важность вклада Шовьера была признана тем, что он был награжден серебряной медалью Aero-Club de France.

Теоретический [ править ]

Достижение пилотируемых полетов привело к созданию центров авиационных исследований во многих странах. В 1907 году Людвиг Прандтль , который поступил в Геттингенский университет в 1904 году, основал Modellversuchsanstalt für Aerodynamik der Motorluftschiff-Studiengesellschaft [общество для испытания аэродинамических моделей силовых дирижаблей]. Геттингенский университет станет мировым лидером в области аэродинамических исследований. [28] В 1909 году Анри Дойч де ла Мёрт основал кафедру воздухоплавания в Парижском университете. [29] Во Франции известный инженер Гюстав Эйфельпровел серию экспериментов по исследованию влияния сопротивления ветра на движущиеся тела, сбросив испытательный аппарат на провод, подвешенный к Эйфелевой башне : позже он построил аэродинамическую трубу у основания Башни, в которой были модели многих французских самолетов-пионеров. испытаны и проведены новаторские работы на профильных участках крыла .

Обучение пилотов [ править ]

Многие конструкторы-пионеры открыли собственные летные школы. Обучение пилотов было элементарным: хотя Райт Модель А, используемая братьями Райт для обучения в Европе, была оснащена двойным управлением, [30] самолеты с двойным управлением обычно не использовались, и начинающих пилотов часто просто ставили в обязанности машина и поощряется к переходу от руления самолета, затем коротких прямых рейсов к полетам с поворотами. Иногда опыт наземного обслуживания накапливался с использованием специальных малопролетных машин, таких как Blériot Pinguin.. Большинство летных тренировок проводилось рано утром или вечером, когда ветер слабый, и время, необходимое для получения лицензии, сильно зависело от погоды.

Популярное влияние [ править ]

Парижский салон 1909 года Aerienne

Полеты на дирижаблях Сантос-Дюмона уже сделали его знаменитостью, и хотя полеты на воздушном шаре оставались популярным занятием для богатых, авиация тяжелее воздуха быстро стала популярным зрелищным видом спорта, и основные центры авиации, такие как Исси-ле-Мулино , Бруклендс и аэродром Хендон привлекали толпы любопытных зевак. Первое авиационное собрание было проведено в Жуивиси в мае 1909 года, за ним последовало Grand Semaine d'aviation в августе: позже в том же году авиационные собрания были проведены в Англии в Донкастере и Блэкпуле , а выставочные полеты были выполнены во многих европейских городах, в том числе Берлин , Вена иБухарест .

Первый публичный лётный показ в Бруклендсе, уже организованном как автодром, был устроен в конце октября 1909 года Луи Полханом: около 2000 зрителей наблюдали, как он взлетал на высоту 720 футов. [31] Бруклендс вскоре стал одним из главных центров авиационной деятельности Великобритании с несколькими летными школами. В 1910 году Луи Полхан и Клод Грэхем-Уайт соревновались за приз Daily Mail за рейс между Лондоном и Манчестером, привлекая крупные авиагонки на дальние расстояния, такие как Circuit of Europe и Aerial Derby, начавшиеся в 1911 году, а также привлекали огромное количество людей. .

Военный интерес [ править ]

Эли взлетает с авианосца " Бирмингем" , 14 ноября 1910 г.

Военное использование воздушных шаров было уже широко распространено: воздушные шары использовались во время Гражданской войны в США, где Фердинанд фон Цеппелин впервые испытал полет легче воздуха [32], и во время англо-бурской войны . Многие военные традиционалисты отказывались рассматривать самолеты как нечто большее, чем игрушки, но это уравновешивалось сторонниками новой технологии, и к концу 1911 года как США, так и основные европейские страны создали авиационное вооружение тяжелее воздуха.

Франция имела самую легкомысленную армию. Школа воздушных шаров в Шале-Медон долгое время была центром инноваций, и в декабре 1909 года военное министерство Франции начало посылать армейских офицеров и унтер-офицеров для обучения пилотов в гражданских школах. В марте 1910 года был создан Établissement Militaire d'Aviation для проведения экспериментов с самолетами, а 22 октября 1910 года был создан Aéronautique Militaire как филиал армии. В феврале 1912 года французские военные сметы выделили двенадцать миллионов франков (что составляет почти полмиллиона фунтов) на авиацию и заявили, что у них есть 208 самолетов, с намерением увеличить это число до 334 к концу года [33]. В это время британское правительство планировало потратить 133 000 фунтов стерлингов на авиацию, из которых 83 000 фунтов стерлингов приходились на машины тяжелее воздуха. [34]

В Англии эксперименты с полетом тяжелее воздуха проводились на армейском заводе по производству воздушных шаров в Фарнборо под руководством полковника Джона Кэппера . В октябре 1908 года Сэмюэл Коди пролетел на самолете № 1 британской армии на расстояние 424 м (1390 футов), и Дж. У. Данн провел ряд успешных экспериментов с планеризмом, проведенных в большой секретности в Блэр Атолле в Шотландии, но в 1909 г. Британское военное ведомство прекратило всякое официальное финансирование авиации тяжелее воздуха, предпочитая тратить свои деньги на дирижабли. В целях рационализация авиационных исследований Госсекретаря по вопросам войны , Ричард Холдейнучредил Консультативный комитет по аэронавтике и назначил Мервина О'Гормана , инженера-электрика с большими управленческими навыками, директором завода по производству воздушных шаров:

В 1911 году Военное министерство создало Воздушный батальон, сформированный из роты № 1 (дирижаблей) в Фарнборо и роты № 2 (самолетов) в Ларк-Хилл на равнине Солсбери . Первым военным пилотам пришлось учиться летать за свой счет, многие из них делали это в Бристольской школе, основанной в 1910 году в Ларк-Хилле. Два Bristol Boxkite из школы участвовали в армейских маневрах 1910 года на Солсбери-Плейн, один из них был оснащен радиопередатчиком. В конце 1910 года Фрэнсис Макклин предложил Адмиралтейству одолжить два самолета для обучения морских офицеров полетам, а Джордж Кокберн предложил выступить в качестве летного инструктора. Четыре офицера были отобраны для летной подготовки в Истчерче, явившись на обучение 1 марта 1911 г. и получив лицензию (крыло) в течение шести недель. В октябре 1911 года Королевский флот приобрел эти два самолета и основал военно-морскую летную школу в Истчерче. В 1912 году с компанией Vickers был заключен контракт на производство первого самолета, специально предназначенного для воздушного боя - экспериментального боевого биплана № 1 . Ранее Вуазен выставлял на Парижском аэросалоне 1911 года самолет, непрактично оснащенный тяжелой митральезой , и французы также экспериментировали с установкой пулеметов на существующие типы.

В Соединенных Штатах братьям Райт после многих попыток удалось привлечь серьезное внимание армии, и в декабре 1907 года Корпус связи армии США выпустил спецификацию на военный самолет. Орвилл Райт провел успешную демонстрацию в армии 3 сентября 1908 года.

17 сентября 1908 г. был совершен полет с лейтенантом Томасом Селфриджем на борту в качестве официального наблюдателя. Через несколько минут после начала полета на высоте около 100 футов (30 м) пропеллер раскололся и раскололся, в результате чего Flyer вышел из-под контроля. Селфридж получил перелом черепа в авиакатастрофе и умер в тот же вечер в соседнем армейском госпитале, став первым человеком, погибшим в авиакатастрофе. Орвилл также был серьезно ранен. Авиационная дивизия, Корпус связи США . Американские военные первыми создали военно-морскую авиацию. Первый взлет с корабля был произведен 14 ноября 1910 года Юджином Эли на биплане Curtiss, взлетевшем с временной платформы, установленной над носовой частью легкого крейсера USS Birmingham.. Два месяца спустя, 18 января 1911 года, Эли приземлился на платформе броненосного крейсера USS Pennsylvania .

Самое раннее зарегистрированное использование взрывоопасных боеприпасов любого типа с самолета произошло 1 ноября 1911 года, когда итальянский пилот Джулио Гавотти сбросил несколько гранат ципелли размером с грейпфрут на позиции Османской империи в Ливии - рейд Гавотти не привел к жертвам, а функционально привел только к это был самый ранний известный случай беспокоящего огня с воздуха, но это было первое известное использование самолета в военных целях. [35]

Первое фактическое использование самолетов в войне было осуществлено Италией во время итало-турецкой войны 1912 года, когда самолеты использовались для разведки (включая аэрофотосъемку позиций противника) и бомбардировок. Самолеты также использовались в Балканских войнах 1912–1913 годов.

См. Также [ править ]

  •  Авиационный портал
  •  Исторический портал
  •  Технологический портал

Примечания [ править ]

  1. ↑ Гиббс-Смит (1974), стр. 56
  2. ^ Гиббс-Смит (1974), стр.65
  3. ^ Гиббс-Смит (1974) стр.122
  4. ^ Гиббс-Смит 1974, стр. 136
  5. ^ Гиббс-Смит 1974, pp.157-8
  6. ↑ Гиббс-Смит (1974), стр.199
  7. ^ "Nouveaux Essais de l'Aéroplane Delagrange" . l'Aérophile (на французском): 105. апрель 1907 г.
  8. ^ Крауч, Том (1982). Блерио XI: История классического самолета . Пресса Смитсоновского института. п. 22.
  9. ^ Гиббс-Смит (1974), стр. 343
  10. ↑ Гиббс-Смит (2003), стр.167
  11. ^ «Лондон в Манчестер» . themagnificentmen.co.uk . Архивировано из оригинального 20 сентября 2006 года . Проверено 27 марта 2014 года .
  12. ^ Гиббс-Смит 2003 стр.175
  13. ^ "Десятилетие после: с ноября 1905 по октябрь 1909" . wright-brothers.org . Проверено 3 марта 2014 .
  14. ^ Робинсон, Дуглас Х. (1973). Гиганты в небе: история жесткого дирижабля . Хенли-он-Темз, Великобритания: Фулис. п. 62. ISBN 978-0-85429-145-8.
  15. ^ "Табличные выступления Реймсского собрания" . Полет . 4 сентября 1909 г.
  16. ^ "Гонка Гордона Беннета" . Полет . 4 октября 1913 г.
  17. ^ Гиббс-Смит (2003), с.182
  18. ^ Гиббс-Смит (2003), p.202
  19. Перейти ↑ Barnes, CH (1988). Bristol Aircraft с 1910 года (3-е изд.). Лондон: Патнэм. п. 52 . ISBN 0-85177-823-2.
  20. ^ "Самолет Бреге" . Рейс : 625. 22 июля 1911 г.
  21. ^ Hallion (2003) с.260
  22. ^ "Самолет Goupy" . Рейс : 300. 22 мая 1909 г.
  23. ^ Гиббс-Смит (2003), с.181
  24. ^ "Антуанетта Моноплан" . Рейс : 682–3. 30 октября 1909 г.
  25. ^ Гиббс-Смит (1974) p.302.
  26. ^ Крауч, Том (1982). Блерио XI: История классического самолета . Пресса Смитсоновского института. п. 22.
  27. ↑ Фотография двигателя Hall-Scott A-2 V8
  28. ^ "Людвиг Прандтль" Отец современной аэродинамики " " . Немецкий аэрокосмический центр . Проверено 4 марта 2014 года .
  29. ^ «Денежное поощрение промышленности во Франции». Рейс : 388. 3 июля 1909 г.
  30. ^ Гиббс-Смит (2003) стр.182 (п)
  31. ^ "М. Полхэн в Brooklands". The Times (39105). Лондон. 30 октября 1909 г. col C, p. 11.
  32. Перейти ↑ Chisholm, Hugh, ed. (1922). "Цеппелин, граф Фердинанд фон"  . Encyclopdia Britannica (12-е изд.). Лондон и Нью-Йорк: Британская энциклопедия компании.
  33. ^ «Авиация во французской армии». The Times (39821). Лондон. 14 февраля 1912 г. col F, p. 5.
  34. ^ «Устные ответы на вопросы: армейский воздушный батальон» . Парламентские дебаты (Hansard) . Палата общин. 2 мая 1911 г. col. 214.
  35. ^ Грант, RG (2004). Полет - 100 лет авиации . Дорлинг-Киндерсли Лимитед. п. 59. ISBN 1-4053-0575-4.

Ссылки [ править ]

  • Эллиотт, Брайан А (2000). Блерио: Вестник века . Страуд, Глостершир: Аркадия. ISBN 0-7524-1739-8.
  • Гиббс-Смит, CH (1974). Возрождение европейской авиации . Лондон: HMSO. ISBN 0-11-290180-8.
  • Гиббс-Смит, CH (2003). Авиация: исторический обзор . Лондон: NMSI. ISBN 1-900747-52-9.
  • Холлион, Ричард П. (2003). Взлет . Нью-Йорк: ОУП. ISBN 0-19-516035-5.