Ранние летающие машины

Изображение воздушного шара братьев Монгольфье 1786 года .

Ранние летательные аппараты включают в себя все виды самолетов, изученные или построенные до разработки современного самолета к 1910 году. История современного полета начинается более чем за столетие до первого успешного пилотируемого самолета, а самый ранний самолет - за тысячи лет до него.

Первобытное начало [ править ]

Легенды [ править ]

В некоторых древних мифологиях есть легенды о людях, использующих летательные аппараты. Одна из самых ранних известных - греческая легенда о Дедале ; в версии Овидия Дедал скрепляет перья ниткой и воском, чтобы имитировать крылья птицы. ^{[1] [a]} Другие древние легенды включают индийский летающий дворец или колесницу Вимана, колесницу Иезекииля , ирландский рот рамах, построенный слепым друидом Мугом Руитом и Саймоном Магусом , различные истории о волшебных коврах и мифического британского короля Бладуда , который вызвал в воображении летающие крылья. Летающий трон Кая Кавусабыл легендарным кораблем с орлиным двигателем, построенным мифическим персидским шахом Каем Кавусом, на котором он летал до Китая .

Ранние попытки [ править ]

В конце концов, некоторые пытались создать летающие устройства, такие как крылья, похожие на птичьи, и летать, прыгая с башни, холма или утеса. В этот ранний период физические проблемы подъемной силы, устойчивости и контроля не были поняты, и большинство попыток закончились серьезными травмами или смертью. В I веке нашей эры китайский император Ван Ман нанял специального разведчика, который связался с птичьими перьями; он утверждал, что планировал около 100 метров. ^[3] Говорят , что в 559 году нашей эры Юань Хуантоу благополучно приземлился после вынужденного прыжка с башни. ^[4]

Андалузский ученый Аббас ибн Фирнас (810-887 н.э.) , как сообщается , сделал скачок в Кордобе, Испания , покрывая его тело с грифами перьями и приложив два крыла в его руки. ^{[5] [6]} О попытке бегства сообщил в 9 веке Мухаммад I из придворного поэта Кордовы Мумин ибн Саид, а позже более подробно алжирский историк 17 века Ахмед Мохаммед аль-Маккари на основании источников больше не сохранились. Они сообщают, что Фирнас пролетел некоторое расстояние, прежде чем приземлиться с некоторыми травмами, связанными с отсутствием хвоста (как птицы используют при приземлении). ^[7] Историк Линн Таунсенд Уайт-младший.заключает, что ибн Фирнас совершил первый успешный полет в истории. ^[b] В XII веке Уильям Малмсберийский заявил, что бенедиктинский монах 11-го века Эйлмер из Малмсбери прикрепил крылья к своим рукам и ступням и пролетел на небольшое расстояние, но сломал обе ноги при приземлении, также не позаботившись сделать из себя хвост. ^{[5] [7]}

Ранние воздушные змеи [ править ]

Змей был изобретен в Китае, возможно , еще в 5 веке до н.э. по Mozi (также Мо Ди) и Лу Бань (также Gongshu Ban). ^[8] Эти листовые воздушные змеи были созданы путем натягивания шелка на расколотый бамбуковый каркас. Самые ранние известные китайские воздушные змеи были плоскими (не изогнутыми) и часто прямоугольными. Позже бесхвостые воздушные змеи включали стабилизирующую дугу. Дизайн часто имитировал летающих насекомых, птиц и других зверей, как реальных, так и мифических. Некоторые из них были оснащены струнами и свистками, чтобы издавать музыкальные звуки во время полета. ^{[9] [10] [11]}

В 549 году нашей эры бумажный змей использовался в качестве сообщения для спасательной операции. ^[12] Древние и средневековые китайские источники перечисляют другие применения воздушных змеев для измерения расстояний, проверки ветра, подъема людей, сигнализации и связи для военных операций. ^[12]

После появления в Индии воздушный змей превратился в воздушного змея . ^{[ необходима цитата ]} Традиционно это небольшие, нестабильные однолинейные плоские воздушные змеи, где натяжение лески используется только для контроля, а абразивная леска используется для срезания других воздушных змеев.

Воздушные змеи также распространились по всей Полинезии , вплоть до Новой Зеландии . Антропоморфные воздушные змеи, сделанные из ткани и дерева, использовались в религиозных церемониях для отправки молитв богам. ^[13] К 1634 году воздушные змеи достигли Запада, с иллюстрацией ромбовидного воздушного змея с хвостом, фигурирующего в « Тайнах природы и искусства» Бэйта . ^[14]

Воздушные змеи, несущие человека [ править ]

Считается, что воздушные змеи для переноски людей широко использовались в древнем Китае как в гражданских, так и в военных целях и иногда применялись в качестве наказания. ^[15] Истории о воздушных змеях, несущих человека, также встречаются в Японии после появления воздушного змея из Китая примерно в седьмом веке нашей эры. Говорят, что когда-то в Японии существовал закон, запрещающий носить воздушных змеев с людьми. ^[15]

В 1282 году европейский исследователь Марко Поло описал современные китайские методы и прокомментировал связанные с ними опасности и жестокость. Чтобы предсказать, должен ли корабль плыть, человека привязывали к воздушному змею, имеющему прямоугольную решетку, и последующую схему полета использовали для предсказания перспективы. ^[15]

Крылья ротора [ править ]

Использование ротора для вертикального полета существует с 4 века нашей эры в виде бамбукового вертолета , древней китайской игрушки. ^[16] Бамбуковый вертолет вращается путем вращения палки, прикрепленной к ротору. Вращение создает подъемную силу, и игрушка летит, когда ее отпускают. ^[17] В книге философа Гэ Хунга « Баопузы» (Мастер , признающий простоту), написанной около 317 г., описывается апокрифическое использование возможного несущего винта в самолетах: «Некоторые сделали летающие машины [feiche 飛車] из дерева с внутренней стороны. часть дерева мармелад, используя бычью кожу (ремни), прикрепленную к возвращающимся лезвиям, чтобы привести машину в движение ". ^[18]

Подобный «moulinet à noix» (ротор на гайке), а также игрушки-веревочки с четырьмя лопастями появились в Европе в XIV веке. ^{[19] [20]}

Воздушные шары [ править ]

С древних времен китайцы понимали, что горячий воздух поднимается вверх, и применили этот принцип к небольшому воздушному шару, называемому небесным фонарем . Небесный фонарь состоит из бумажного шарика, под которым или внутри которого помещается фонарик. Небесные фонарики традиционно запускаются для удовольствия и во время фестивалей. По словам Джозефа Нидхэма , такие фонари были известны в Китае с III века до нашей эры. Их военное использование приписывается генералу Чжугэ Ляну , который, как говорят, использовал их, чтобы запугать вражеские войска. ^[21]

Возрождение [ править ]

В конце концов некоторые исследователи начали открывать и определять некоторые основы научного проектирования самолетов. Силовые конструкции либо по-прежнему приводились в движение рабочей силой, либо использовали металлическую пружину. В 1250 книге De Mirabili potestate Артис и др Naturae (Секреты искусства и природы), англичанин Роджер Бэкон предсказал проекты будущего для воздушного шара , заполненного неустановленный эфира, а также человека с питанием орнитоптере , ^[22] утверждают, что знают , кто изобрел последний. ^[23]

Леонардо да Винчи [ править ]

Леонардо да Винчи много лет изучал полет птиц, рационально анализируя его и предвосхищая многие принципы аэродинамики . Он понял , что «предлагает объект как много сопротивления воздуха , как воздух делает к объекту», ^[24] опережающего Исаак Ньютон «s третьего закона движения (опубликовано в 1687). Начиная с последних лет 15-го века, Леонардо писал и делал наброски многих конструкций летательных аппаратов и механизмов, включая орнитоптеры, планеры с неподвижным крылом, винтокрылые летательные аппараты и парашюты. Его ранние проекты были типами с приводом от человека, включая винтокрылые и орнитоптеры (улучшение предложения Бэкона путем добавления стабилизирующего хвоста). ^[20]В конце концов он осознал их непрактичность и обратился к управляемому планирующему полету, а также набросал некоторые конструкции, приводимые в движение пружиной. ^[25]

В 1488 году Леонардо нарисовал дизайн дельтаплана, в котором внутренние части крыльев закреплены, а некоторые управляющие поверхности расположены ближе к концам (как в планирующем полете птиц). Его рисунки сохранились и в принципе признаны годными для полетов, но сам он никогда не летал на таком корабле. ^[26] В эссе под названием Sul volo (« В полете» ) он описывает летательный аппарат под названием «птица», который он построил из накрахмаленного льна, кожаных швов и ремней из сырого шелка. В « Атлантическом кодексе» он написал: «Завтра утром, второго января 1496 года, я сделаю стринги и попытаюсь». ^[27] Некоторые другие конструкции Леонардо, такие как антенный винт для четырех человек., как и вертолет, имеют серьезные недостатки. Он нарисовал и написал о проекте орнитоптера около 1490 года. Работы Леонардо оставались неизвестными до 1797 года, поэтому не оказали никакого влияния на развитие событий в течение следующих трехсот лет. Его замыслы также не основывались на особо хорошей науке. ^[28]

Другие попытки [ править ]

В 1496 году человек по имени Секчо сломал обе руки в Нюрнберге при попытке бегства. ^{[ необходима цитата ]} В 1507 году Джон Дамиан привязал крылья, покрытые куриными перьями, и прыгнул со стен замка Стерлинг в Шотландии, сломав себе бедро; Позже он обвинил это в том, что не использовал орлиные перья.

Самое раннее сообщение о попытке полета на реактивном самолете относится к Османской империи . Сообщается , что в 1633 году летчик Лагари Хасан Челеби использовал конусообразную ракету, чтобы совершить первую попытку полета на реактивном самолете. ^[29]

Предложение Фрэнсиса Уиллогби , опубликованное в 1676 году, о том, что человеческие ноги по силе больше сравнимы с крыльями птиц, чем с руками, иногда оказывало влияние. 15 мая 1793 года испанский изобретатель Диего Марин Агилера прыгнул на своем планере с самой высокой части замка Корунья-дель-Конде , достигнув высоты около 5 или 6 м ^{[ требуется пояснение ]} и пролетел около 360 метров. Еще в 1811 году Альбрехт Берблингер построил орнитоптер и прыгнул в Дунай в Ульме . ^[30]

Легче воздуха [ править ]

Воздушные шары [ править ]

Современная эра полетов легче воздуха началась в начале 17 века с экспериментов Галилео Галилея , в которых он показал, что воздух имеет вес. Около 1650 года Сирано де Бержерак написал несколько фэнтезийных романов, в которых описал принцип восхождения с использованием вещества (росы), которое он считал легче воздуха, и спуска, высвобождая контролируемое количество вещества. ^[31] Франческо Лана де Терци измерил давление воздуха на уровне моря и в 1670 году предложил первую научно достоверную подъемную среду в виде полых металлических сфер, из которых был откачан весь воздух. Они будут легче вытесненного воздуха и смогут поднять дирижабль.. Предложенные им методы контроля высоты используются до сих пор: перенос балласта, который может быть сброшен за борт для набора высоты, и вентиляция подъемных контейнеров для снижения высоты. ^[32] На практике сферы де Терци разрушились бы под давлением воздуха, и дальнейшие разработки должны были ждать появления более практичных подъемных газов.

Первым задокументированным полетом на воздушном шаре в Европе была модель, сделанная португальским священником бразильского происхождения Бартоломеу де Гужман . 8 августа 1709 года в Лиссабоне он сделал небольшой воздушный шар из бумаги с горящим под ним огнем, подняв его примерно на 4 метра (13 футов) перед королем Иоанном V и португальским двором. ^[32]

В середине 18 века братья Монгольфье начали экспериментировать с парашютами и воздушными шарами во Франции. Их воздушные шары были сделаны из бумаги, и ранние эксперименты с использованием пара в качестве подъемного газа были недолговечными из-за его воздействия на бумагу при ее конденсации. Приняв дым за пар, они начали наполнять свои воздушные шары горячим дымным воздухом, который они назвали «электрическим дымом». Несмотря на то, что они не полностью понимали принципы работы, они совершили несколько успешных запусков и в декабре 1782 года подняли воздушный шар объемом 20 м ³ (710 куб. Футов) на высоту 300 м (980 футов). Французская Академия наук вскоре пригласила их в Париж для проведения демонстрации.

Между тем открытие водорода привело Джозефа Блэка к предложению его использования в качестве подъемного газа примерно в 1780 году, хотя практическая демонстрация ожидалась от газонепроницаемого материала воздушного шара. Услышав приглашение братьев Монгольфье, член Французской академии Жак Шарль предложил аналогичную демонстрацию водородного шара, и это было принято. Чарльз и два мастера, братья Роберт, разработали газонепроницаемый материал из прорезиненного шелка и принялись за работу.

1783 год стал переломным для воздухоплавания. В период с 4 июня по 1 декабря пять отдельных французских воздушных шаров сделали важные открытия в авиации:

• 4 июня: Беспилотный воздушный шар братьев Монгольфье поднял овцу, утку и курицу в корзине, висящей внизу, в Анноне .
• 27 августа: профессор Жак Шарль и братья Роберт запустили беспилотный водородный шар . Газообразный водород образовался в результате химической реакции в процессе заполнения.
• 19 октября: «Монгольфье» запустили первый пилотируемый полет на аэростате с людьми на борту над « Фоли-Титон» в Париже. Авиаторами были ученый Жан-Франсуа Пилатр де Розье , руководитель производства Жан-Батист Ревейон и Жиру де Виллет.
• 21 ноября: Montgolfiers запустили первый воздушный шар свободного полета с пассажирами-людьми. Король Людовик XVI изначально постановил, что осужденные преступники будут первыми пилотами, но Розье вместе с маркизом Франсуа д'Арландом успешно подали прошение о вручении этой чести. Они пролетели 8 км на воздушном шаре, питаемом дровами. 9 километров (5,6 миль) за 25 минут.
• 1 декабря: Жак Шарль и Николя-Луи Робер запустили пилотируемый водородный шар из сада Тюильри в Париже. Они поднялись на высоту около 1800 футов (550 м) и приземлились на закате в Несл-ла-Валле после полета продолжительностью 2 часа 5 минут, преодолев 22 мили (35 км). После выхода Роберта Чарльз решил подняться в одиночку. На этот раз он быстро поднялся на высоту около 3000 метров (9800 футов), где снова увидел солнце, но также испытал сильную боль в ушах.

Конструкции Монгольфье имели несколько недостатков, не в последнюю очередь из-за необходимости в сухую погоду и из-за того, что искры от огня зажигали бумажный шар. У пилотируемой конструкции была галерея вокруг основания воздушного шара, а не подвесная корзина первой беспилотной конструкции, которая приближала бумагу к огню. Во время своего свободного полета Де Розье и д'Арландс взяли ведра с водой и губки, чтобы потушить эти пожары по мере их возникновения. С другой стороны, пилотируемая конструкция Чарльза была по существу современной. ^[33] В результате этих подвигов воздушный шар стал известен как тип Монгольфьера, а водородный шар - Шарльер .

Следующий воздушный шар Чарльза и братья Роберта был Charlière , который последовал Жан Батист Менье предложений «s для удлиненного дирижабля, и было примечателен , имеющими внешнюю оболочка с использованием газом , содержащимся в секунде, внутренняя баллонета . 19 сентября 1784 года он совершил первый полет на расстояние более 100 километров (62 миль) между Парижем и Буври , несмотря на то, что двигательные устройства с приводом от человека оказались бесполезными.

В январе следующего года Жан-Пьер Бланшар и Джон Джеффрис пересекли Ла-Манш от Дувра до Фельмурского леса в Шарльере. Но аналогичная попытка наоборот закончилась трагедией. Чтобы попытаться обеспечить как выносливость, так и управляемость, де Розье разработал воздушный шар с баллонами с горячим воздухом и водородом, конструкция которого вскоре была названа в его честь как Rozière . Его идея заключалась в том, чтобы использовать водородную секцию для постоянного подъема и перемещаться по вертикали, нагревая и позволяя охлаждать секцию горячего воздуха, чтобы поймать наиболее благоприятный ветер на любой высоте, на которой он дует. Оболочка воздушного шара была сделана из кожи золотобоев.. Вскоре после начала полета было замечено, что де Розье выделяет водород, когда он воспламенился от искры, и воздушный шар загорелся, убив всех, кто был на борту. Источник искры неизвестен, но рекомендуется использовать статическое электричество или жаровню для секции горячего воздуха. ^[34]

Полеты на воздушном шаре быстро стали главной «модой» в Европе в конце 18 века, дав первое подробное понимание взаимосвязи между высотой и атмосферой. К началу 1900-х годов воздухоплавание было популярным видом спорта в Великобритании. Эти частные воздушные шары обычно использовали угольный газ в качестве подъемного газа. Он имеет примерно половину подъемной силы водорода, поэтому воздушные шары должны были быть больше; однако угольный газ был гораздо более доступным, и местные газовые заводы иногда предлагали специальную облегченную формулу для полетов на воздушном шаре. ^[35]

Привязанные воздушные шары использовались во время Гражданской войны в США Воздушным корпусом армии Союза . В 1863 году молодой Фердинанд фон Цеппелин , действовавший в качестве военного наблюдателя в Потомакской армии Союза , впервые полетел на воздушном шаре на воздушном шаре, который находился на вооружении армии Союза. ^[36] Позже в том же веке британская армия будет использовать воздушные шары наблюдения во время англо-бурской войны . ^[37]

Дирижабли или дирижабли [ править ]

Работа по созданию дирижабля (управляемого) воздушного шара, ныне называемого дирижаблем , время от времени продолжалась на протяжении всего XIX века. Первое устойчивое питание, управляемый полет в истории , как полагает, произошел 24 сентября 1852 года, когда Анри Гиффард летал 17 миль (27 км) во Франции от Парижа до Трапа с дирижаблем Гиффарда , ^[38] нежесткий дирижабль заполнен с водородом и приводится в действие паровым двигателем мощностью 3 лошадиных силы (2,2 кВт) с 3-лопастным воздушным винтом. ^{[ необходима цитата ]}

В 1863 году Соломон Эндрюс пилотировал свой аэронавтомобиль, управляемый дирижабль без двигателя в Перте Амбой, штат Нью-Джерси. В 1866 году он летал на более поздней модели вокруг Нью-Йорка и до Ойстер-Бэй, штат Нью-Йорк. Его техника скольжения под действием силы тяжести заключается в изменении подъемной силы для обеспечения движущей силы, когда дирижабль поочередно поднимается и опускается, и поэтому ему не нужна силовая установка.

Дальнейшее продвижение было сделано 9 августа 1884 года, когда Шарль Ренар и Артур Константин Кребс совершили первый полностью управляемый свободный полет на электрическом дирижабле французской армии La France . ^{[ необходима цитата ]} Дирижабль длиной 170 футов (52 м) и объемом 66 000 кубических футов (1900 м ³ ) преодолел 8 км (5 миль) за 23 минуты с помощью электродвигателя мощностью 8,5 лошадиных сил (6,3 кВт). к его отправной точке. Это был первый полет по замкнутой цепи. ^[39]

Эти самолеты были непрактичными. Помимо того, что они были в целом хрупкими и недолговечными, они были нежесткими или в лучшем случае полужесткими. Следовательно, было трудно сделать их достаточно большими, чтобы нести коммерческий груз.

Граф Фердинанд фон Цеппелин понял, что жесткая внешняя рама позволит построить дирижабль гораздо большего размера. Он основал фирму Zeppelin , чей жесткий Luftschiff Zeppelin 1 (LZ 1) впервые вылетел из Боденского озера на швейцарской границе 2 июля 1900 года. Полет длился 18 минут. Второй и третий полеты, в октябре 1900 г. и 24 октября 1900 г. соответственно, побили рекорд скорости французского дирижабля La France на 3 м / с (7 миль в час).

Бразилец Альберто Сантос-Дюмон прославился проектированием, постройкой и полетом дирижаблей . Он построил и пилотировал первый полностью практичный дирижабль, способный к рутинным управляемым полетам. На своем дирижабле № 6 он выиграл приз Deutsch de la Meurthe 19 октября 1901 года, взлетев с Сен-Клу, обогнув Эйфелеву башню и вернувшись в исходную точку. ^[40] К этому моменту дирижабль стал первой практичной формой авиаперелета.

Тяжелее воздуха: парашюты и воздушные змеи [ править ]

Парашюты [ править ]

Дизайн да Винчи парашюта пирамидальной формы оставался неопубликованным на протяжении веков. Первый опубликованный проект был хорват Фауст Вранчич «s гомо Воланс (летающий человек) , который появился в его книге Machinae NOVAE (новые машины) в 1595 году на основе корабельного паруса , он составил квадрат материала , натянутого по квадратной рамке и нераспределенной веревками. Парашютист подвешивался на веревках за каждый из четырех углов. ^[41]

Луи-Себастьян Ленорман считается первым человеком, совершившим спуск с парашютом при свидетелях. 26 декабря 1783 года он прыгнул с башни обсерватории Монпелье во Франции перед толпой, в которую входил Жозеф Монгольфье, используя парашют длиной 14 футов (4,3 м) с жесткой деревянной рамой.

Между 1853 и 1854 годами Луи Шарль Летур разработал парашютный планер, состоящий из парашюта в форме зонтика с меньшими треугольными крыльями и вертикальным хвостом под ним. Летур погиб после крушения в 1854 году. ^[C]

Воздушные змеи [ править ]

Воздушные змеи наиболее известны в новейшей истории авиации, прежде всего, благодаря их способности переносить или поднимать людей, хотя они также сыграли важную роль в других областях, таких как метеорология .

Француз Гастон Био разработал воздушный змей для подъема людей в 1868 году. Позже, в 1880 году, Био продемонстрировал Французскому обществу воздушной навигации воздушный змей, основанный на конусе с открытым концом, похожий на ветроуказатель, но прикрепленный к плоской поверхности. ^{[ Необходимая цитата ]} Воздушный змей с человеком был разработан в 1894 году капитаном Баденом Баден-Пауэллом , братом лорда Баден-Пауэлла , который натянул цепь из шестиугольных воздушных змеев на одну линию. Значительное развитие произошло в 1893 году, когда австралиец Лоуренс Харгрейв изобрел коробчатого змея, и в Австралии и в Соединенных Штатах были проведены эксперименты с переноской человека. ^[37]27 декабря 1905 года Нила МакДирмида подняли в воздух в Баддеке, Новая Шотландия, Канада, на большом воздушном змее-коробочке под названием Frost King, разработанном Александром Грэмом Беллом .

К тому времени воздушные шары использовались как для метеорологии, так и для военных наблюдений. Воздушные шары можно использовать только при слабом ветре, а воздушные шары - только при сильном ветре. Американец Сэмюэл Франклин Коди , работая в Англии, понял, что два типа судов, находящихся между ними, позволяют работать в широком диапазоне погодных условий. Он разработал базовую конструкцию Харгрейва, добавив дополнительные подъемные поверхности для создания мощных подъемных систем с использованием нескольких воздушных змеев на одной линии. Коди провел много демонстраций своей системы и позже продал четыре из своих «боевых воздушных змеев» Королевскому флоту. Его воздушные змеи также нашли применение для переноски метеорологических приборов в воздухе, и он стал членом Королевского метеорологического общества. В 1905 году СаперМортон из воздушной секции британской армии был поднят воздушным змеем в Олдершоте под наблюдением Коди. В 1906 году Коди был назначен главным инструктором по кайтингу в армейской школе воздухоплавания.в Олдершоте. Вскоре он также присоединился к недавно созданной Army Balloon Factory в Фарнборо и продолжил разработку своих военных воздушных змеев для британской армии. В свое время он разработал пилотируемый «воздушный змей-планер», который запускался на привязи, как воздушный змей, а затем отпускался, чтобы свободно скользить. В 1907 году Коди затем установил авиадвигатель на модифицированный беспилотный «воздушный змей», предшественник своих более поздних самолетов, и запустил его внутри аэростата по проводу, подвешенному к столбам, перед принцем и принцессой Уэльскими. Британская армия официально приняла его боевых воздушных змеев для своих воздушных шаров в 1908 году. ^[37]

Тяжелее воздуха: продолжительный полет [ править ]

17 и 18 века [ править ]

Осознание Леонардо да Винчи того, что одной рабочей силы недостаточно для продолжительного полета, было независимо открыто заново в 17 веке Джованни Альфонсо Борелли и Роберт Гук . Гук понял, что потребуется какой-то двигатель, и в 1655 году создал модель орнитоптера с пружинным приводом, которая, по-видимому, могла летать.

Начались попытки спроектировать или сконструировать настоящий летательный аппарат, обычно состоящий из гондолы с поддерживающим куполом и закрылками с пружинным или ручным приводом для движения. Среди первых были Хауч и Бураттини (1648 г.). Среди других были «Пассарола» де Гужмана (1709 г.), Сведенборг (1716 г.), Десфорж (1772 г.), Бауэр (1764 г.), Меервейн (1781 г.) и Бланшар (1781 г.), которые позже добились большего успеха с воздушными шарами. Также появились винтокрылые вертолеты, в частности, из Ломоносова (1754 г.) и Поктона. Несколько моделей планеров летали успешно, хотя некоторые претензии оспариваются, но в любом случае ни один полноразмерный самолет не преуспел. ^[42]

Итальянский изобретатель Тито Ливио Бураттини , приглашенный польским королем Владиславом IV к своему двору в Варшаву , построил в 1647 году модель самолета с четырьмя неподвижными крыльями планера ^[43]. Описывается как «четыре пары крыльев, прикрепленных к сложному« дракону »». , говорят, что в 1648 году он успешно поднял кошку, но не сам Бураттини. ^[44] Он пообещал, что «только самые незначительные травмы» будут вызваны посадкой корабля. ^[45] Его «Dragon Volant» считается «самым продуманным и совершенным самолетом, построенным до XIX века». ^[46]

«Пассарола» Бартоломеу де Гужмана представлял собой полый планер похожей конструкции, напоминающий птицу, но с двумя крыльями. В 1709 году он подал прошение королю Португалии Иоанну V , умоляя поддержать его изобретение «дирижабль», которому он выразил наибольшее доверие. Публичные испытания машины, назначенные на 24 июня 1709 года, не состоялись. Однако, согласно современным сообщениям, Гужмау, похоже, провел несколько менее амбициозных экспериментов с этой машиной, унаследованных от выдающихся личностей. Несомненно, что Гужман работал над этим принципом на публичной выставке, которую он устроил перед судом 8 августа 1709 года в холле Casa da ndia в Лиссабоне , когда он с помощью сгорания пробил мяч на крышу. ^{[требуется разъяснение ]}Он также продемонстрировал перед португальским судом модель небольшого дирижабля, но так и не добился успеха с полноразмерной моделью.

Однако понимания и источника энергии по-прежнему не хватало. Это признал Эмануэль Сведенборг в своем « Эскизе машины для полета в воздухе»."опубликовано в 1716 году. Его летательный аппарат состоял из легкого каркаса, покрытого прочным брезентом и снабженного двумя большими веслами или крыльями, движущимися по горизонтальной оси, расположенными так, что подъем вверх не встречал сопротивления, в то время как ход вниз давал подъемную силу. машина не взлетела, но предложил это для начала и был уверен, что проблема будет решена. Он писал: «Кажется, легче говорить о такой машине, чем воплощать ее в жизнь, поскольку она требует большей силы и меньшего веса. чем существует в человеческом теле. Наука механика, возможно, могла бы предложить средство, а именно сильную спиральную пружину. Если эти преимущества и требования соблюдены,возможно, со временем кто-нибудь узнает, как лучше использовать наш эскиз и внести некоторые дополнения, чтобы достичь того, что мы можем только предложить ». Редактор журнала Королевского авиационного общества писал в 1910 году, что дизайн Сведенборга был:« ... первое рациональное предложение по летательному аппарату типа "самолет тяжелее воздуха" ... "^[47]

Между тем винтокрылые машины не были полностью забыты. В июле 1754 года Михаил Ломоносов продемонстрировал Российской академии наук небольшую коаксиальную двухроторную систему, приводимую в движение пружиной. Роторы располагались один над другим и вращались в противоположных направлениях, что до сих пор используется в современных двухроторных конструкциях. В своей Теории де ла Вис д'Архимед 1768 года Алексис-Жан-Пьер Поктон предложил использовать один винт для подъема, а второй - для приведения в движение, ныне называемого гиродином . В 1784 году Лаунуа и Бьенвеню продемонстрировали летающую модель с соосными несущими винтами, вращающимися в противоположных направлениях, приводимыми в движение простой пружиной, похожей на луковую пилу , которая теперь считается первым вертолетом с приводом от двигателя.

Попытки пилотируемого полета продолжались. Винтокрылый аппарат Пауктона приводился в движение человеком, в то время как другой подход, также первоначально изученный да Винчи, заключался в использовании откидных клапанов. Заслонка представляет собой простую откидную заслонку над отверстием в крыле. В одном направлении он открывается, чтобы пропустить воздух, а в другом - закрывается, позволяя увеличить перепад давления. Ранний образец был разработан Бауэром в 1764 году. ^[48] Позже, в 1808 году, Якоб Деген построил орнитоптер с откидными клапанами, в котором пилот стоял на жесткой раме и управлял крыльями с помощью подвижной горизонтальной перекладины. ^[49]Его попытка полета в 1809 году не удалась, поэтому он добавил небольшой водородный баллон, и комбинация достигла нескольких коротких прыжков. Популярные иллюстрации того дня изображали его машину без воздушного шара, что приводило к путанице относительно того, что на самом деле летало. В 1811 году Альбрехт Берблингер построил орнитоптер по проекту Дегена, но отказался от воздушного шара и вместо этого погрузился в Дунай. У этого фиаско был и положительный момент: Джордж Кейли , которого тоже заинтересовали иллюстрации, был побужден опубликовать свои результаты на сегодняшний день «ради того, чтобы придать немного больше достоинства предмету, граничащему с абсурдом в общественном мнении», а современные родилась эра авиации. ^[50]

19 век [ править ]

На протяжении 19 века прыжки с вышки были заменены столь же фатальными, но не менее популярными прыжками на воздушном шаре, как способ продемонстрировать постоянную бесполезность человеческой силы и взмахов крыльев. Тем временем всерьез начались научные исследования полета тяжелее воздуха.

Сэр Джордж Кэли и первый современный самолет [ править ]

Сэра Джорджа Кэли впервые назвали «отцом самолета» в 1846 году. ^[51] В последние годы прошлого столетия он начал первые тщательные исследования физики полета и позже спроектировал первый современный самолет тяжелее, чем ... самолет. Среди его многочисленных достижений наиболее важный вклад в аэронавтику включает:

• Уточняем наши идеи и устанавливаем принципы полета тяжелее воздуха.
• Достижение научного понимания принципов полета птицы.
• Проведение научных аэродинамических экспериментов, демонстрирующих сопротивление и обтекаемость, перемещение центра давления и увеличение подъемной силы от искривления поверхности крыла.
• Определяет современную конфигурацию самолета, включающую неподвижное крыло, фюзеляж и хвостовое оперение.
• Демонстрации пилотируемого, планирующего полета.
• Изложение принципов соотношения мощности к весу при поддержании полета.

С десяти лет Кэли начал изучать физику полета птиц, и в его школьных тетрадях были наброски, в которых он развивал свои идеи по теории полета. Утверждается ^[52], что эти рисунки показывают, что Кэли смоделировал принципы подъемной наклонной плоскости еще в 1792 или 1793 годах.

В 1796 году Кэли изготовил модель вертолета, широко известную как китайский летающий волчок, не зная о модели подобной конструкции Лоной и Бьенвеню. Он считал вертолет лучшей конструкцией для простого вертикального полета, а позже, в 1854 году, создал улучшенную модель. Он воздал должное мистеру Куперу за то, что он был первым человеком, улучшившим «неуклюжую конструкцию игрушки», и сообщил, что модель Купера поднималась на двадцать или тридцать футов. Кэли сделал один, а мистер Коулсон сделал копию, которую Кэли описал как «очень красивый образец воздушного винта», способный летать на высоте более девяноста футов. ^[53]

Следующие инновации Кэли были двоякими: использование испытательного стенда с вращающейся рукой, изобретенного в прошлом веке Бенджамином Роббинсом для исследования аэродинамического сопротивления и вскоре использованного Джоном Смитоном для измерения сил на вращающихся лопастях ветряной мельницы ^[54] для использования в самолетах. исследования вместе с использованием аэродинамических моделей на руке, вместо того, чтобы пытаться управлять моделью полной конструкции. Первоначально он использовал простую плоскую плоскость, прикрепленную к руке и наклоненную под углом к ​​воздушному потоку.

В 1799 году он изложил концепцию современного самолета как летательного аппарата с неподвижным крылом с отдельными системами подъемной силы, движения и управления. ^{[55] [56]} На небольшом серебряном диске, датированном тем же годом, он выгравировал с одной стороны силы, действующие на самолет, а с другой - эскиз конструкции самолета, включающий такие современные особенности, как изогнутое крыло, отдельное хвостовое оперение, состоящее из горизонтального хвостовое оперение и вертикальное оперение , а также фюзеляж для пилота подвешены ниже центра тяжести для обеспечения устойчивости. Конструкция еще не совсем современная, поскольку она включает в себя две управляемые лопасти или весла, которые, кажется, работают как откидные клапаны. ^{[57] [58]}

Он продолжил свои исследования и в 1804 году сконструировал модель планера, который стал первым современным летательным аппаратом тяжелее воздуха, имеющим компоновку обычного современного самолета с наклонным крылом вперед и регулируемым хвостовым оперением сзади с хвостовым оперением и стабилизатором. . Крыло представляло собой игрушечный бумажный змей, плоский и незагруженный . Подвижный груз позволял регулировать центр тяжести модели. ^[59] Было «очень приятно видеть» при полете со склона холма, и он был чувствителен к небольшим изменениям хвоста. ^[60]

К концу 1809 года он сконструировал первый в мире полноразмерный планер и управлял им как беспилотным привязным воздушным змеем. В том же году, подстрекаемый фарсовыми выходками своих современников (см. Выше), он начал публикацию знаменательного трехчастного трактата под названием «О воздушной навигации» (1809–1810). ^[61] В нем он написал первую научную формулировку проблемы: «Вся проблема ограничена этими пределами, а именно: сделать поверхность опорой заданного веса путем приложения силы к сопротивлению воздуха». Он определил четыре вектора силы, которые влияют на самолет: тяга , подъемная сила , лобовое сопротивление и вес.и отличался стабильностью и управляемостью в своих проектах. Он утверждал, что одной рабочей силы недостаточно, и, хотя подходящего источника энергии еще не было, он обсудил возможности и даже описал принцип работы двигателя внутреннего сгорания с использованием смеси газа и воздуха. ^[62] Однако он так и не смог создать работающий двигатель и ограничил свои летные эксперименты планерным полетом. Он также определил и описал важность изогнутого крыла , двугранного угла , диагональных связей и уменьшения сопротивления, а также внес свой вклад в понимание и дизайн орнитоптеров и парашютов.

В 1848 году он продвинулся достаточно далеко, чтобы сконструировать планер в форме триплана, достаточно большого и безопасного, чтобы нести ребенка. Был выбран местный мальчик, но его имя неизвестно. ^{[63] [64]}

Затем он опубликовал проект полноразмерного пилотируемого планера или «управляемого парашюта», который должен был быть запущен с воздушного шара в 1852 году, а затем сконструировал версию, способную запускаться с вершины холма, на которой первый взрослый летчик пересек Бромптон Дейл в 1853 году. Личность авиатора не известна. Его предлагали по-разному: кучер Кэли, ^[65] лакей или дворецкий, Джон Эпплби, который мог быть кучером ^[63] или другой служащий, или даже внук Кэли Джордж Джон Кэли. ^[52] Что известно, так это то, что он был первым, кто летал на планере с отчетливыми крыльями, фюзеляжем и хвостом, который отличался присущей ему стабильностью и управляемыми пилотами средствами управления: первый полностью современный и функциональный аппарат тяжелее воздуха.

Незначительные изобретения включали двигатель с резиновым приводом ^{[ необходима цитата ]} , который обеспечивал надежный источник энергии для исследовательских моделей. К 1808 году он даже заново изобрел колесо, разработав колесо с натянутыми спицами, в котором все сжимающие нагрузки воспринимаются ободом, что позволило создать легкую ходовую часть. ^[66]

Эпоха пара [ править ]

Основываясь непосредственно на работе Кэли, Уильям Сэмюэл Хенсон разработал в 1842 году конструкцию воздушной паровой повозки, которая открыла новые горизонты. Хенсон предложил высококрылый моноплан с размахом 150 футов (46 м) с паровым двигателем, приводящим в движение два гребных винта толкающей конфигурации . Хотя это всего лишь конструкция (масштабные модели были построены в 1843 ^[67] или 1848 ^[68] и пролетели 10 или 130 футов), это был первый в истории самолет с винтом с неподвижным крылом. ^{[67] [68] [69]} Хенсон и его сотрудник Джон Стрингфеллоу даже мечтали о первой компании по воздушному транзиту . ^{[70] [71] [72]}

В 1856 году француз Жан-Мари Ле Брис совершил первый полет выше точки отправления, когда его планер «L'Albatros artificiel» тащил лошадь на пляже. Сообщается, что он достиг высоты 100 метров на дистанции 200 метров.

Британские успехи воодушевили французских исследователей. ^[67] Начиная с 1857 года, Феликс дю Темпл и его брат Луис построили несколько моделей, используя часовой механизм в качестве источника энергии, а затем небольшую паровую машину. ^{[73] [74]} В 1857 или 1858 году модель весом в полтора фунта могла ненадолго взлететь и приземлиться. ^{[67] [74]}

Фрэнсис Герберт Уэнам представил первый доклад недавно сформированному Авиационному обществу (позднее - Королевскому авиационному обществу ) « О воздушном движении» . Он развил работу Кейли по изогнутым крыльям, сделав важные выводы как о профиле крыла, так и о распределении подъемной силы. Чтобы проверить свои идеи, с 1858 года он построил несколько планеров, как пилотируемых, так и беспилотных, и с пятью сложенными крыльями. Он правильно пришел к выводу, что длинные и тонкие крылья были бы лучше, чем предлагаемые многими, похожие на крылья летучей мыши, потому что у них будет больше переднего края для своей области. Сегодня это соотношение известно как соотношение сторон крыла.

Вторая половина 19 века стала периодом интенсивных исследований, характеризуемых « джентльменами-учеными », которые представляли большинство исследовательских усилий до 20 века. Среди них был британский ученый-философ и изобретатель Мэтью Пирс Уотт Бултон , который в 1864 году написал важную статью « О воздушном движении» , в которой также описывалось управление боковым полетом. Он был первым, кто запатентовал систему управления элеронами в 1868 году. ^{[75] [76] [77] [78]}

В 1864 году граф Фердинанд Шарль Оноре Филипп д'Эстерно опубликовал исследование « О полете птиц» ( Du Vol des Oiseaux ), а в следующем году Луи Пьер Муайяр опубликовал влиятельную книгу «Империя воздуха» ( «Империя воздуха »). Воздух ).

В 1866 году было основано Авиационное общество Великобритании, а два года спустя первая в мире авиационная выставка была проведена в Хрустальном дворце в Лондоне, где Стрингфеллоу был награжден призом в 100 фунтов стерлингов за паровой двигатель с лучшим соотношением мощности к весу. . ^{[79] [80]}

В 1871 году Уэнам и Браунинг построили первую аэродинамическую трубу . ^[82] Члены Общества использовали туннель и узнали, что изогнутые крылья создают значительно большую подъемную силу, чем ожидалось по ньютоновским рассуждениям Кэли, с отношением подъемной силы к лобовому сопротивлению около 5: 1 при 15 градусах . Это наглядно продемонстрировало возможность создания практических летательных аппаратов тяжелее воздуха: оставались проблемы с управлением и приводом в действие.

Альфонс Пено , француз, живший с 1850 по 1880 год, внес значительный вклад в воздухоплавание. Он разработал теорию контуров крыла и аэродинамики и построил успешные модели самолетов, вертолетов и орнитоптеров. В 1871 году он пилотировал первый аэродинамически стабильный самолет с неподвижным крылом, модель моноплана, которую он назвал «Планофор», на расстояние 40 метров (130 футов). Модель Пено включает в себя несколько открытий Кэли, в том числе использование хвоста, двугранного крыла для внутренней устойчивости и силы резины. Планофор также обладал продольной стабильностью, будучи обрезанным таким образом, что хвостовое оперение было установлено под меньшим углом падения, чем крылья, что является оригинальным и важным вкладом в теорию воздухоплавания. ^[83]

К 1870-м годам легкие паровые двигатели были разработаны достаточно для экспериментального использования в самолетах.

В конце концов, в 1874 году Феликс дю Темпл совершил короткий перелет на полноразмерном пилотируемом корабле. Его « Моноплан » был большим самолетом, сделанным из алюминия, с размахом крыла 42 фута 8 дюймов (13 м) и весом всего 176 фунтов ( 80 кг) без пилота. С самолетом было проведено несколько испытаний, и он достиг отрыва от собственного хода после запуска с аппарели, в течение короткого времени планировал и благополучно вернулся на землю, что сделало его первым успешным прыжком с двигателем в истории, на год опередившим его. Полет Мой. ^{[73] [84]}

Воздушный пароход, созданный Томасом Моем , иногда называемый воздушным пароходом Мой-Шилла, представлял собой беспилотный самолет с тандемным крылом, приводимый в движение паровым двигателем мощностью 3 лошадиных силы (2,2 кВт), использующим в качестве топлива метилированный спирт . Он был 14 футов (4,3 м) в длину и весил около 216 фунтов (98 кг), из которых двигатель составлял 80 фунтов (36 кг), и работал на трех колесах. Он был испытан в июне 1875 года на круговой гравийной дороге диаметром около 300 футов (91 м). Он не развивал скорость выше 12 миль в час (19 км / ч), но для его взлета требовалась скорость около 35 миль в час (56 км / ч). ^[85]Однако историк Чарльз Гиббс-Смит назвал его первым паровым самолетом, который покинул землю своим ходом. ^{[86] [87]}

Более поздний проект Пено самолета-амфибии, хотя он так и не был построен, включал в себя другие современные особенности. Бесхвостый моноплан с одной вертикальными плавником и двухместный тракторами Винтами воздушными, он также показал навесной задний лифт и руль поверхности, выдвигающееся шасси и полностью закрытую кабину, Instrumented.

Не менее авторитетным теоретиком был земляк Пено Виктор Татин . В 1879 году он пилотировал модель, которая, как и проект Пено, представляла собой моноплан с двумя тяговыми винтами, но также с отдельным горизонтальным оперением. Он приводился в движение сжатым воздухом, при этом фюзеляж составлял баллон с воздухом.

В России Александр Можайский построил паровой моноплан с одним большим тягачом и двумя толкающими винтами поменьше. В 1884 году он был запущен с трапа и оставался в воздухе на высоте 98 футов (30 м).

В том же году во Франции Александр Гупиль опубликовал свою работу La Locomotion Aérienne ( Воздушное движение), хотя летательный аппарат, который он позже сконструировал, не смог летать.

Сэр Хирам Максим был американцем, который переехал в Англию и принял английское гражданство. Он предпочел в значительной степени игнорировать своих современников и построил свою собственную установку для вращения руки и аэродинамическую трубу. В 1889 году он построил ангар и мастерскую на территории поместья Болдуинов в Бексли , Кент , и провел множество экспериментов. Он разработал конструкцию биплана, которую он запатентовал в 1891 году и завершил как испытательный стенд три года спустя. Это была огромная машина с размахом крыла 105 футов (32 м), длиной 145 футов (44 м), носовой и кормовой горизонтальными поверхностями и экипажем из трех человек. Сдвоенные пропеллеры приводились в движение двумя легкими составными паровыми двигателями.каждая из них мощностью 180 лошадиных сил (130 кВт). Общий вес составлял 7000 фунтов (3200 кг). В более поздних модификациях будет добавлено больше поверхностей крыла, как показано на рисунке. Его цель заключалась в исследованиях, и он не был ни аэродинамически устойчивым, ни управляемым, поэтому он бежал по трассе длиной 1800 футов (550 м) со вторым набором ограничительных рельсов, чтобы предотвратить его отрыв, что-то вроде американских горок. ^[88] В 1894 году машина развила достаточную подъемную силу, чтобы взлететь, сломав одну из ограничительных планок и получив при этом повреждения. После этого Максим отказался от работы над ним, но вернулся в воздухоплавание в 20-м веке, чтобы протестировать ряд меньших конструкций с двигателями внутреннего сгорания. ^[89]

Одним из последних пионеров паровых двигателей, таких как Максим, игнорирующий своих современников, которые ушли дальше (см. Следующий раздел), был Клеман Адер . Его Éole 1890 года представлял собой трактор-моноплан с крыльями летучей мыши, который совершил короткий неконтролируемый прыжок, став, таким образом, первой машиной тяжелее воздуха, взлетевшей самостоятельно. Однако его аналогичный, но более крупный Avion III 1897 года, отличающийся только двумя паровыми двигателями, вообще не смог летать. ^[90] Позже Адер заявлял об успехе и не был опровергнут до 1910 года, когда французская армия опубликовала отчет о его попытке.

Учимся скользить [ править ]

Планер, созданный с помощью Массии и недолгий полет Био в 1879 году, был основан на работах Муийяра и по-прежнему напоминал птицу по форме. Он сохранился в Musee de l'Air , Франция, и считается самым ранним летательным аппаратом, несущим человека, который все еще существует.

Примерно в последнее десятилетие XIX века ряд ключевых фигур уточняли и определяли современный самолет. Англичанин Горацио Филлипс внес ключевой вклад в аэродинамику. Немецкий Отто Лилиенталь и американец Октав Шанют работали независимо над планерным полетом. Лиллиенталь опубликовал книгу о полете птиц и с 1891 по 1896 год сконструировал серию планеров различных конфигураций моноплана, биплана и триплана, чтобы проверить свои теории. Он совершил тысячи полетов и на момент смерти работал над моторными планерами.

Филлипс провел обширные исследования в аэродинамической трубе профилей крыла , используя пар в качестве рабочей жидкости. Он доказал принципы аэродинамической подъемной силы, предвиденные Кэли и Уэнамом, и с 1884 года получил несколько патентов на крылья. Его открытия лежат в основе всего современного дизайна крыльев. Позже Филлипс разработал теории о конструкции многопланов , которые, как он показал, были необоснованными.

Начиная с 1880-х годов, были достигнуты успехи в конструкции, которые привели к появлению первых действительно практичных планеров. В частности, активными были четыре человека: Джон Дж. Монтгомери , Отто Лилиенталь , Перси Пилчер и Октав Шанют . Один из первых современных планеров был построен Джоном Дж. Монтгомери в 1883 году; Позже Монтгомери утверждал, что совершил на нем единственный успешный полет в 1884 году около Сан-Диего ^[91]и деятельность Монтгомери была задокументирована Чанутом в его книге «Прогресс в летающих машинах». Монтгомери обсуждал свои полеты во время Авиационной конференции 1893 года в Чикаго, а Chanute опубликовал комментарии Монтгомери в декабре 1893 года в American Engineer & Railroad Journal. Короткие прыжки со вторым и третьим планерами Монтгомери в 1885 и 1886 годах также были описаны Монтгомери. ^[92] Между 1886 и 1896 годами Монтгомери сосредоточился на понимании физики аэродинамики, а не на экспериментах с летательными аппаратами. Другой дельтаплан был построен Вильгельмом Крессом еще в 1877 году недалеко от Вены .

Отто Лилиенталь был известен как «король планеров» или «летающий человек» Германии. Он продублировал работу Уэнама и значительно расширил ее в 1884 году, опубликовав свое исследование в 1889 году под названием « Полет птиц как основа авиации» ( Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst ). Он также произвел серию планеров типа дельтапланов, включая крылья летучей мыши, монопланы и бипланы, такие как дельтаплан Дервитцера и нормальный парящий аппарат.. Начиная с 1891 года он стал первым человеком, который регулярно совершал контролируемые отвязанные глиссады, и первым, кто сфотографировался в полете на машине тяжелее воздуха, что вызвало интерес во всем мире. Он тщательно документировал свою работу, в том числе фотографии, и по этой причине является одним из самых известных пионеров. Он также продвигал идею «прыгать, прежде чем летать», предлагая исследователям начинать с планеров и подниматься вверх, вместо того, чтобы просто проектировать двигатель на бумаге и надеяться, что это сработает. Лилиенталь совершил более 2000 планеров до своей смерти в 1896 году от травм, полученных в результате крушения планера. На момент своей смерти Лилиенталь также работал над небольшими двигателями, пригодными для питания его конструкций.

Продолжив работу с того места, где остановился Лилиенталь, Октав Шанют после досрочного выхода на пенсию занялся проектированием самолетов и профинансировал разработку нескольких планеров. Летом 1896 года его команда много раз запускала несколько своих проектов в Миллер-Бич , штат Индиана., в конце концов решив, что лучшим был биплан. Как и Лилиенталь, он документировал свою работу, а также фотографировал ее и был занят перепиской с единомышленниками по всему миру. Шанют был особенно заинтересован в решении проблемы аэродинамической нестабильности самолета в полете, которую птицы компенсируют мгновенными поправками, но которую люди должны будут решать либо с помощью стабилизирующих и управляющих поверхностей, либо путем перемещения центра тяжести самолета, как Лилиенталь сделал. Самой обескураживающей проблемой была продольная нестабильность (дивергенция), потому что с увеличением угла атаки крыла центр давления смещается вперед, и угол увеличивается еще больше. Без немедленной коррекции аппарат наклонится и остановится.. Гораздо сложнее было понять взаимосвязь между боковым и направленным контролем.

В Великобритании Перси Пилчер , который работал на Максима и построил и успешно пилотировал несколько планеров в период с середины до конца 1890-х годов, в 1899 году сконструировал прототип самолета с двигателем, который, как показали недавние исследования, был способен летать. Однако, как и Лилиенталь, он погиб в результате авиакатастрофы, прежде чем смог его испытать.

Публикации, в частности , Шанют «s Прогресс летающих машин 1894 года и Джеймс означает » Проблема в Manflight (1894 г.) и авиационными однолетников (1895-1897) , помогли принести современные исследования и мероприятия для более широкой аудитории.

Изобретение воздушного змея в этот период австралийцем Лоуренсом Харгрейвом привело к созданию практичного биплана.. В 1894 году Харгрейв соединил вместе четыре своих воздушных змея, добавил стропу и пролетел 16 футов (4,9 м). Демонстрируя скептически настроенной публике, что можно построить безопасный и стабильный летательный аппарат, Харгрейв открыл дверь другим изобретателям и пионерам. Харгрейв посвятил большую часть своей жизни созданию летательного аппарата. Он страстно верил в открытое общение в научном сообществе и не патентовал свои изобретения. Вместо этого он скрупулезно опубликовал результаты своих экспериментов, чтобы мог происходить взаимный обмен идеями с другими изобретателями, работающими в той же области, чтобы ускорить совместный прогресс. ^[93] Октав Шанютпришел к выводу, что самолеты с несколькими крыльями более эффективны, чем моноплан, и представил конструкцию крыла с подкосом и проволокой, которая, с ее сочетанием жесткости и легкости, в форме биплана станет доминирующей в конструкции самолетов на десятилетия вперед. Изобретатель воздушного змея Лоуренс Харгрейв также экспериментировал в 1880-х годах с моделями монопланов и к 1889 году сконструировал роторный двигатель, приводимый в движение сжатым воздухом.

Даже прыжки на воздушном шаре стали успешными. В 1905 году Дэниэл Мэлони был доставлен на воздушном шаре на планере с тандемным крылом, спроектированном Джоном Монтгомери, на высоту 4000 футов (1200 м), прежде чем его выпустили, и он спустился вниз и приземлился в заранее определенном месте в рамках большой публичной демонстрации воздушной полет в Санта-Кларе, Калифорния . Однако после нескольких успешных полетов, во время восхождения в июле 1905 года, веревка от воздушного шара ударилась о планер, и планер потерпел неудачу в конструкции после высвобождения, что привело к смерти Мэлони.

Добавление силы [ править ]

Уайтхед [ править ]

Гюстав Вайскопф был немцем, эмигрировавшим в США, где вскоре сменил имя на Уайтхед. С 1897 по 1915 год он проектировал и строил летательные аппараты и двигатели. 14 августа 1901 года Уайтхед утверждал, что совершил управляемый полет на своем моноплане № 21 в Фэрфилде , штат Коннектикут. Отчет о полете был опубликован в газете Bridgeport Sunday Herald и был повторен в газетах по всему миру. ^[94] Уайтхед потребовал еще два полета 17 января 1902 года на своем моноплане №22. Он описал его как имеющий двигатель мощностью 40 лошадиных сил (30 кВт) со сдвоенными гребными винтами трактора и управляемый дифференциальной скоростью гребного винта и рулем направления. Он утверждал, что пролетел круг в 10 километров (6,2 мили).

Многие годы утверждения Уайтхеда игнорировались или отвергались ведущими историками авиации. В марте 2013 года Jane's All the World's Aircraft опубликовала редакционную статью, в которой полет Уайтхеда был признан первым пилотируемым, управляемым и управляемым полетом летательного аппарата тяжелее воздуха. ^[95] Смитсоновский институт является одним из тех , кто не принимает , что Уайтхед пролетел как сообщалось. ^[96]

Лэнгли [ править ]

После выдающейся карьеры в астрономии и незадолго до того, как стать секретарем Смитсоновского института, Сэмюэл Пирпонт Лэнгли начал серьезное исследование аэродинамики в том, что сегодня является Университетом Питтсбурга . В 1891 году он опубликовал « Эксперименты в аэродинамике», в которых подробно описал свои исследования, а затем обратился к созданию своих проектов. Он надеялся достичь автоматической аэродинамической устойчивости, поэтому мало уделял внимания управлению в полете. ^[97] 6 мая 1896 г. аэродром № 5 Лэнглисовершил первый успешный продолжительный полет беспилотного летательного аппарата с приводом от двигателя тяжелее воздуха значительных размеров. Он был запущен с подпружиненной катапульты, установленной на крыше плавучего дома на реке Потомак недалеко от Квантико, Вирджиния. В тот день было совершено два полета: один на 1005 метров (3297 футов) и второй на 700 метров (2300 футов) со скоростью примерно 25 миль в час (40 км / ч). В обоих случаях « Аэродром № 5» приземлился на воду, как и планировалось, потому что в целях экономии веса он не был оборудован шасси. 28 ноября 1896 г. был совершен еще один успешный полет с аэродрома № 6 . Этот полет на высоте 1460 метров (4790 футов) был засвидетельствован и сфотографирован Александром Грэмом Беллом . Аэродром № 6фактически был сильно модифицирован аэродром №4 . От оригинального самолета осталось так мало, что ему было присвоено новое обозначение.

После успеха аэродромов № 5 и № 6 Лэнгли начал искать средства для создания полномасштабной версии своего проекта для перевозки людей. Подстегиваемое испано-американской войной , правительство США выделило ему 50 000 долларов на разработку летательного аппарата, несущего человека, для воздушной разведки. Лэнгли планировал построить увеличенную версию, известную как Aerodrome A , и начал с меньшего Quarter-scale Aerodrome , который совершил два полета 18 июня 1901 года, а затем снова с более новым и более мощным двигателем в 1903 году.

После успешных испытаний базовой конструкции он обратился к проблеме подходящего двигателя. Он нанял Стивена Бальцера на его изготовление, но был разочарован, когда он выдал всего 8 лошадиных сил (6,0 кВт) вместо ожидаемых 12 лошадиных сил (8,9 кВт). Помощник Лэнгли, Чарльз М. Мэнли , затем переработал конструкцию в пятицилиндровый радиальный двигатель с водяным охлаждением, который выдавал 52 лошадиных силы (39 кВт) при 950 оборотах в минуту, и на то, чтобы повторить этот подвиг, потребовались годы. Теперь, обладая мощностью и дизайном, Лэнгли возлагал большие надежды на их обоих.

К его ужасу, получившийся самолет оказался слишком хрупким. Простое масштабирование оригинальных небольших моделей привело к тому, что конструкция была слишком слабой, чтобы удерживать ее вместе. Два запуска в конце 1903 года оба закончились тем, что аэродром сразу упал в воду. Пилота Мэнли каждый раз спасали. Кроме того , система управления самолетом была недостаточной , чтобы позволить быстрому пилоту - ответы, и это не было никакого способа поперечного управления, а Аэродром ' антенны стабильность ы была незначительной. ^[97]

Попытки Лэнгли получить дополнительное финансирование не увенчались успехом, и его усилия закончились. Через девять дней после его второго неудачного запуска 8 декабря братья Райт успешно взлетели на своем « Флайере» . Гленн Кертисс сделал 93 модификации аэродрома и управлял этим совершенно другим самолетом в 1914 году. ^[97] Не признавая изменений, Смитсоновский институт утверждал, что аэродром Лэнгли был первой машиной, «способной к полету». ^[98]

Братья Райт [ править ]

Райт решил как проблемы управления, так и проблемы с питанием, с которыми столкнулись пионеры авиации. Они изобрели управление по крену с помощью перекоса крыла и комбинированного крена с одновременным контролем рыскания с помощью управляемого заднего руля направления. Хотя деформация крыла как средство управления креном использовалась лишь кратковременно на ранней стадии развития авиации, нововведение в сочетании управления креном и рысканием стало фундаментальным достижением в управлении полетом. Для управления тангажем Райт использовали передний руль высоты (утка), еще один элемент дизайна, который позже стал устаревшим.

Райтс провел строгие испытания аэродинамической трубы крыловых профилей и летные испытания полноразмерных планеров. Они не только построили рабочий самолет с двигателем, Wright Flyer , но и значительно продвинули науку в области авиационной техники.

Они сконцентрировались на управляемости самолетов без двигателя, прежде чем пытаться управлять двигателем. С 1900 по 1902 год они построили и выполнили серию из трех планеров. Первые два оказались намного менее эффективными, чем ожидали Райт, основываясь на экспериментах и ​​трудах их предшественников XIX века. Их планер 1900 года имел только половину подъемной силы, которую они ожидали, а планер 1901 года работал еще хуже, пока временные модификации не сделали его пригодным для эксплуатации.

В поисках ответов Райт построил свою собственную аэродинамическую трубу и оснастил ее сложным измерительным устройством для расчета подъемной силы и сопротивления 200 различных конструкций крыльев, которые они создали. ^[99] В результате Райт исправил ранее сделанные ошибки в расчетах подъемной силы и сопротивления и использовал эти знания для создания своего планера 1902 года, третьего в серии. Он стал первым пилотируемым летательным аппаратом тяжелее воздуха, который имел механическое управление по всем трем осям : тангаж, крен и рыскание. Его новаторский дизайн также включал крылья с более высоким соотношением сторон, чем у предыдущих планеров. Братья успешно управляли планером 1902 года сотни раз, и он показал себя намного лучше, чем их предыдущие две версии.

Чтобы получить достаточную мощность для своего летательного аппарата с приводом от двигателя, Райт разработали и построили маломощный двигатель внутреннего сгорания. Используя данные своей аэродинамической трубы, они спроектировали и вырезали деревянные пропеллеры, которые были более эффективными, чем какие-либо ранее, что позволило им получить адекватные характеристики при малой мощности двигателя. На дизайн Flyer также повлияло стремление Райтов научиться безопасно летать без неоправданного риска для жизни и здоровья, а также сделать аварийные ситуации более живучими. Ограниченная мощность двигателя привела к низкой скорости полета и необходимости взлетать при встречном ветре.

По данным Смитсоновского института и Международной авиационной федерации (FAI), ^{[100] [101]} Райты совершили первый устойчивый управляемый пилотируемый полет с двигателем тяжелее воздуха в Килл-Девил-Хиллз, Северная Каролина , в 4 милях (6,4 км). к югу от Китти Хок, Северная Каролина , 17 декабря 1903 года. ^[102] Первый полет Орвилла Райта на 120 футов (37 м) за 12 секунд был зафиксирован на знаменитой фотографии. В четвертом полете того же дня Уилбур Райтпролетел 852 фута (260 м) за 59 секунд. Современный анализ профессора Фреда Кулика и Генри Р. Рекса (1985) показал, что летчик Райта 1903 года был настолько нестабилен, что им почти не мог управлять кто-либо, кроме Райтов, которые тренировались на планере 1902 года. ^[103]

Райт продолжал разрабатывать свои летательные аппараты и летать в прерии Хаффман недалеко от Дейтона, штат Огайо, в 1904–05 годах. После аварии в 1905 году они восстановили Flyer III и внесли важные изменения в конструкцию. Они почти вдвое увеличили размер лифта.и руль направления и переместил их примерно вдвое на расстояние от крыльев. Они добавили две неподвижные вертикальные лопасти (так называемые «поворотники») между рулями высоты и сделали крылья очень небольшим двугранным углом. Они отключили руль направления от системы управления перекосом крыла и, как и во всех будущих самолетах, поместили его на отдельную рукоятку управления. Flyer III стал первым практичным самолетом (хотя и без колес и с пусковым устройством), который постоянно летал под полным контролем, безопасно возвращал своего пилота в исходную точку и приземлялся без повреждений. 5 октября 1905 года Уилбур пролетел 24 мили (39 км) за 39 минут 23 секунды ». ^[104]

В конце концов Райты вообще отказались от форплана, а у Model B 1910 года вместо него было хвостовое оперение, что к тому времени стало общепринятым.

По вопросу апреля 1907 года в журнале Scientific American журнал, ^[105] братья Райт , казалось, самые передовые знания тяжелее воздуха навигации в то время. Однако в том же номере журнала также утверждалось, что до апрельского номера 1907 года в Соединенных Штатах не совершалось никаких рейсов. Поэтому они разработали награду Scientific American Aeronautic Trophy, чтобы стимулировать разработку летательного аппарата тяжелее воздуха.

Первый практический самолет [ править ]

После того, как был достигнут управляемый полет с двигателем, все еще требовался прогресс в создании практичного летательного аппарата для общего использования. Этот период, предшествовавший Первой мировой войне, иногда называют эрой пионеров авиации. ^{[106] [107]}

Надежная сила [ править ]

История раннего полета с двигателем - это во многом история раннего строительства двигателя. Райт разработал свои собственные двигатели. Они использовали одномоторный двигатель, четырехцилиндровый рядный, с водяным охлаждением, мощностью 12 лошадиных сил (8,9 кВт), пятью главными подшипниками и системой впрыска топлива. Корабль Уайтхеда приводился в действие двумя двигателями его конструкции: наземным двигателем мощностью 10 лошадиных сил (7,5 кВт), который приводил в движение передние колеса, стремясь достичь взлетной скорости, и ацетиленовым двигателем мощностью 20 лошадиных сил (15 кВт), приводившим в действие винты. Уайтхед был опытным машинистом, и, как сообщается, он собирал средства для своего самолета, производя и продавая двигатели другим авиаторам. ^[108] 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.

В Европе, Léon Лепелетье «s Антуанетта 8V новаторский пример формат двигатель V-8, первый запатентованном в 1902 год доминировал полет в течение нескольких лет после того, как она была введена в 1906 году, питание многих известных суден той эпохи. Благодаря прямому впрыску топлива, испарительному водяному охлаждению и другим расширенным функциям он генерировал около 50 лошадиных сил (37 кВт).

British Green C.4 1908 года последовал примеру Райта с четырехцилиндровым рядным двигателем с водяным охлаждением, но выдавал 52 лошадиные силы (39 кВт). На нем установлено множество успешных самолетов-пионеров, в том числе AV Roe .

Также были изготовлены горизонтально противоположные конструкции. Четырехцилиндровый двигатель de Havilland Iris с водяным охлаждением достиг 45 лошадиных сил (34 кВт), но использовался мало, в то время как успешный двухцилиндровый дизайн Nieuport достиг 28 л.с. (21 кВт) в 1910 году.

1909 год ознаменовался появлением радиальных двигателей. Anzani 3-цилиндровый полу-радиальный или вентилятор двигатель 1909 (также встроенный в истинной, 120 ° цилиндре угла радиальной форме) разработаны только 25 лошадиных силы (19 кВт) , но был гораздо легче , чем Антуанетты, и был выбран Блерио для его перелет через Ла-Манш. Более радикальная была серия братьев Seguin от Гном вращающихся радиальных двигателей, в главной роли с Гном Омега 50 лошадиных сил (37 кВт) с воздушным охлаждением , семь-цилиндровый роторный двигатель в 1906. В роторном двигателе, то коленчатый вал крепится к планеру и тому весь кожух двигателя и цилиндры вращаются вместе с гребным винтом. Хотя этот тип был представлен еще в 1887 году Лоуренсом Харгрейвом., усовершенствования, внесенные в Gnome, позволили создать прочную, относительно надежную и легкую конструкцию, которая произвела революцию в авиации и будет постоянно развиваться в течение следующих десяти лет. Топливо подавалось в каждый цилиндр прямо из картера, что означало, что требовался только выпускной клапан. Более крупный и мощный девятицилиндровый роторный двигатель Le Rhône 9C мощностью 80 лошадиных сил был представлен в 1913 году и получил широкое распространение в военных целях.

Рядные и V-образные двигатели оставались популярными. Немецкая компания Mercedes выпустила серию шестицилиндровых моделей с водяным охлаждением. В 1913 году они представили весьма успешную серию DI мощностью 75 киловатт (101 л.с.) .

Подъем и эффективность [ править ]

Легкость и прочность биплана компенсируется неэффективностью, присущей размещению двух крыльев так близко друг к другу. Конструкции бипланов и монопланов соперничали друг с другом, и к началу войны в 1914 году оба они все еще производились.

Заметной разработкой, хотя и неудачной, стал первый когда-либо построенный свободнонесущий моноплан. У Antoinette Monobloc 1911 года была полностью закрытая кабина и обтекаемая ходовая часть, но мощности его двигателя V-8 в 50 лошадиных сил (37 кВт) было недостаточно для того, чтобы он мог пролететь не более нескольких футов. Более успешным был моноплан Deperdussin , который выиграл первую гонку Schneider Trophy 1913 года, пилотируемую Морисом Прево , совершив 28 кругов дистанции 10 км (6,2 мили) со средней скоростью 73,63 км в час (45,75 миль в час).

Также экспериментировали с трипланами, особенно с серией, построенной между 1909 и 1910 годами британским пионером А. В. Роу . Лучше четырехкрылый квадруплан тоже появлялся редко. Многоплановым , имеющие большое количество очень тонких крыльев, также экспериментировал с, наиболее успешно с помощью Горацио Филлипс . Его последний прототип подтвердил неэффективность и низкую эффективность идеи.

Были опробованы и другие радикальные подходы к конструкции крыла. Изобретатель шотландского происхождения Александр Грэм Белл изобрел ячеистую восьмигранную форму крыла, которая, как и многоплоскость, оказалась разочаровывающе неэффективной. Другие тусклые модели включали ромбовидное крыло Эдвардса , кольцевое крыло Ли-Ричардса и изменяющееся количество крыльев одно за другим в тандеме .

Многие из этих ранних экспериментальных форм были в принципе вполне практичными и с тех пор вновь появились.

Стабильность и контроль [ править ]

Ранняя работа была сосредоточена в первую очередь на создании достаточно стабильного корабля, чтобы летать, но не обеспечивала полной управляемости, в то время как Райты пожертвовали стабильностью, чтобы сделать свой Флайер полностью управляемым. Практичный самолет требует и того, и другого. Хотя стабильность была достигнута несколькими проектами, принципы не были полностью поняты, и прогресс был неустойчивым. Элероны постепенно заменяли деформацию крыла на боковой контроль, хотя иногда конструкторы, как в случае с Blériot XI, ненадолго возвращались к деформации крыла. Точно так же цельнотянутые оперения уступили место неподвижным стабилизаторам с прикрепленными шарнирными рулями. Конфигурация утка-толкателя ранних летчиков Райта была вытеснена конструкциями тягачей с пропеллером.

Во Франции прогресс был относительно быстрым.

В 1906 году бразилец Альберто Сантос-Дюмон совершил публичные полеты во Франции на своем 14-бис . У этого биплана-толкача "утка" с выраженным двугранным углом крыла было крыло коробчатого типа в стиле Харгрейва с установленным впереди "коробчатым" узлом, который был подвижным, чтобы действовать и как руль высоты, и как руль направления . Позже он добавил вспомогательные поверхности между крыльями в качестве примитивных элеронов для обеспечения бокового управления. Его полет был первым полетом на двигателе тяжелее воздуха, который прошел проверку Aéro-Club de France.и получил премию Deutsch-Archdeacon Prize за первый официально наблюдаемый полет на высоту более 25 метров (82 фута). Позже он установил первый мировой рекорд, признанный Международной авиационной федерацией, пролетев 220 метров (720 футов) за 21,5 секунды. ^{[109] [110]}

В следующем году Луи Блерио пилотировал Blériot VII , трактор-моноплан с полным трехосевым управлением, использующим горизонтальное оперение в качестве комбинированных рулей высоты и элеронов. Его непосредственный потомок, Blériot VIII , был самым первым планером, который объединил узнаваемые элементы современной системы управления полетом самолета в апреле 1908 года. ^[111] Там, где потерпели неудачу Горацио Филлипс и Траян Вуя , Blériot был первым практическим тракторным монопланом и ознаменовал начало тенденции во французской авиации. К 1909 году он разработал эту конфигурацию до такой степени, что Blériot XI смог пересечь Ла-Манш., среди прочего, использование хвостовых поверхностей только в качестве руля высоты и использование деформации крыла для бокового управления. Другой проект, появившийся в 1907 году, был биплан Voisin . В нем отсутствовало какое-либо положение для бокового управления, и он мог выполнять только мелкие повороты, используя только управление рулем, но в течение года Анри Фарман выполнял его с возрастающим успехом , и 13 января 1908 года он выиграл 50000 франков Deutsch de la Meurthe-Archdeacon Grand Prix. de l'Aviation за то, что он был первым авиатором, выполнившим официально наблюдаемый 1-километровый полет по замкнутой цепи, включая взлет и посадку собственным ходом самолета.

Дизайны французского пионера Леона Левавассера более известны под названием компании Antoinette, которую он основал. Его « Антуанетта IV» 1908 года представлял собой моноплан того, что сейчас представляет собой обычную конфигурацию, с хвостовым оперением и оперением, каждый из которых имел подвижные рулевые поверхности и элероны на крыльях. Элероны были недостаточно эффективными, и на более поздних моделях их заменили коробление крыла.

В конце 1908 года братья Вуазен продали самолет, заказанный Анри Фарманом, компании JTC Moore-Brabazon . Возмущенный Фарман построил свой собственный самолет, адаптировав дизайн Вуазена, добавив элероны. После дальнейших модификаций в оперения и элероны, то Фарман III стал самым популярным самолетом продан между 1909 и 1911, ^{[ править ]} и широко подражали. В Великобритании американский эмигрант Сэмюэл Коди управлял самолетом, похожим по компоновке на летчик Райта в 1908 году, с хвостовым оперением, а также большим передним лифтом. В 1910 году улучшенная модель с межкрыльевыми элеронами выиграла Кубок Мишлен.Конкурс, в то время как второй самолет Джеффри де Хэвилленда в стиле Фармана имел элероны на верхнем крыле и стал Royal Aircraft Factory FE1 . Bristol Boxkite , копия Фармана III, был изготовлен в количестве. В США Гленн Кертисс летал сначала на AEA June Bug, а затем на своем Golden Flyer , который в 1910 году совершил первую посадку и взлет на палубу военно-морского флота. Между тем, сами Райты также боролись с проблемой достижения стабильности и контроля, продолжая эксперименты с носовой частью, прежде чем сначала добавить второй небольшой самолет в хвосте, а затем, наконец, полностью удалить носовую часть. Они анонсировали свою двухместную Model Bв 1910 году и лицензирован его производства в 1911 году в качестве Burgess модели F .

Были опробованы многие другие, более радикальные схемы, и лишь некоторые из них показывали хоть какие-то надежды. В Соединенном Королевстве JW Dunne разработал серию бесхвостых толкателей со стреловидными крыльями и конической верхней поверхностью. Его биплан D.5 летал в 1910 году и оказался полностью устойчивым. Данн сознательно избегал полного трехосевого управления, вместо этого разработав систему, с которой было легче работать и которую он считал гораздо более безопасной на практике. Система Данна не получила широкого распространения. Его бесхвостая конструкция достигла своего пика с D.8, который производился по лицензии во Франции компанией Nieuport и в США под названием Burgess-Dunne.Однако британская армия, в которой Данн был офицером, отвергла его как практический боевой самолет, потому что он был слишком устойчивым и, следовательно, недостаточно маневренным в бою. ^{[ необходима цитата ]}

Гидросамолеты [ править ]

В 1901 году в Австрии Вильгельм Кресс не может взлететь на своем маломощном Drachenflieger , гидросамолете с двумя алюминиевыми понтонами и тремя крыльями в тандеме.

В 1910 году во Франции Анри Фабр совершает первый полет на гидравионе на гидросамолете . ^[112] Это был моноплан с бипланом носовой части и тремя короткими поплавками в трехколесной компоновке.

1912 в мире " первый носитель гидросамолета , французского флота Foudre , пускается свой первый гидросамолет , ^[113] Вуазен Канар .

Проблемой первых гидросамолетов была тенденция к всасыванию между водой и самолетом по мере увеличения скорости, что сдерживало самолет и затрудняло взлет. Британский конструктор Джон Сирил Порте изобрел технику размещения ступеньки в нижней части самолета, чтобы нарушить всасывание, и это было включено в Curtiss Model H 1914 года . ^{[ необходима цитата ]}

Военное использование [ править ]

В 1909 году самолеты оставались хрупкими и практически не использовались. Ограниченная мощность двигателя означала, что полезная нагрузка была крайне ограниченной. Основная конструкция и материалы конструкции планера в основном состояли из материалов из твердой древесины или стальных труб, скрепленных стальной проволокой и покрытых льняной тканью, легированной легковоспламеняющимся элементом жесткости и герметиком. ^[114] Необходимость экономии веса означала, что большинство самолетов были конструктивно хрупкими и нередко ломались в полете, особенно при выполнении резких маневров, таких как выход из крутого пикирования, которое потребовалось бы в бою.

Тем не менее, эти развивающиеся летательные аппараты были признаны не просто игрушками, а оружием в процессе создания. В 1909 году итальянский штабной офицер Джулио Дуэ заметил:

Небо вот-вот станет еще одним полем битвы, не менее важным, чем поля битвы на суше и на море ... Чтобы завоевать воздух, необходимо лишить врага всех средств полета, ударив его в воздухе, на его производственных базах или в его производственных центрах. Нам лучше привыкнуть к этой идее и подготовиться.

-  Джулио Дуэ (итальянский штабной офицер), 1909 г. ^[114]

В 1911 году капитан Бертрам Диксон , первый британский военный офицер, совершивший полет, и первый британский военный офицер, выполнивший воздушную разведку на самолетах с неподвижным крылом во время армейских маневров в 1910 году, предсказал военное использование самолетов и последующее развитие и эскалацию воздушный бой в представлении Техническому подкомитету Великобритании по имперской обороне . ^{[114] [115]}

Ракеты впервые были сброшены с самолета, когда лейтенант армии Соединенных Штатов Пол У. Бек сбросил мешки с песком, имитирующие бомбы, над Лос-Анджелесом , Калифорния . ^[116]

Самолеты впервые были использованы в боевых действиях во время итало-турецкой войны 1911–1912 годов. Первое боевое применение состоялось 23 октября 1911 года, когда капитан Карло Пьяцца совершил полет близ Бенгази в Блерио XI . Первая воздушная бомбардировка последовала вскоре после этого, 1 ноября, когда младший лейтенант Джулио Гавотти сбросил четыре бомбы на две базы, удерживаемые турками. Первый фотографический разведывательный полет состоялся в марте 1912 года, его также пилотировал капитан Пьяцца. ^[117]

Некоторые типы, разработанные в этот период, будут служить в армии до или даже во время Первой мировой войны. К ним относятся Etrich Taube 1910 года, Fokker Spin 1911 года, Royal Aircraft Factory BE.2 , Sopwith Tabloid / Schneider и множество устаревших типов. которые будут использоваться для обучения пилотов. В Сикорский Илья Муромец (также известный как Sikorsky S-22) был первым четырехмоторный самолет когда - либо в производство и самый большой его день, прототип первого полета в 1913 году незадолго до начала войны. Этот тип будет служить как бомбардировщик, так и транспортник.

Вертолеты [ править ]

Ранняя работа над подъемником с механическим винтом была продолжена более поздними исследователями, независимо от разработки самолетов с неподвижным крылом.

В 19 веке во Франции была создана ассоциация для сотрудничества в разработке вертолетов, которых было много. В 1863 году Гюстав де Понтон д'Амекур сконструировал модель с использованием установленных роторов, вращающихся в противоположных направлениях. Первоначально приводившийся в действие паром, он не удался, но заводная версия все же полетела. Другие дизайны, охватывающие широкий спектр форм, включали Помеса и Де ла Пауза (1871 г.), Пено, Ахенбаха (1874 г.), Дьёйэда (1887 г.), Меликоффа (1877 г.), Форланини (1877 г.), Кастеля (1878 г.) и Дандриё ( 1878–79). Из них модель Форланини с паровым двигателем, вращающаяся в противоположном направлении, летела в течение 20 секунд, достигнув высоты 13 метров (43 фута), ^{[118] [119]} и модель Дандриё с резиновым двигателем также летела. ^{[118] [119]}

Отец Хирама Максима задумал вертолет с двумя вращающимися в противоположных направлениях несущими винтами, но не смог найти достаточно мощный двигатель, чтобы построить его. Сам Хирам набросал план вертолета в 1872 году, прежде чем переключить свое внимание на полет с неподвижным крылом.

В 1907 году французский автожир № 1 « Бреге-Рише » совершил «привязанный» испытательный полет, став первым пилотируемым вертолетом, поднявшимся с земли. Он поднялся примерно на 60 сантиметров (24 дюйма) и завис в течение минуты. Однако полет оказался крайне неустойчивым.

Два месяца спустя в Лизенуксе, Франция, Поль Корню совершил первый свободный полет на пилотируемом винтокрылом вертолете Корню , поднявшись на высоту 30 сантиметров (12 дюймов) и оставаясь в воздухе в течение 20 секунд.

См. Также [ править ]

• Авиационные происшествия и инциденты
• Авиация в эпоху первопроходцев (1903–1914)
• Авиация в Первой мировой войне
• Претензии к первому пилотажному рейсу
• Хронология авиации

Заметки [ править ]

Ссылки [ править ]

Библиография [ править ]

• Уокер, П. (1971). Ранняя авиация в Фарнборо, Том I: Воздушные шары, воздушные змеи и дирижабли , Макдональд.

Внешние ссылки [ править ]

• Aerospaceweb - Кто первым полетел?
• Aerospaceweb - Почему бразильцы считают Альберто Сантос-Дюмона первым человеком, который летал, если он не летал до 1906 года, а братья Райт сделали это в 1903 году?
• Летающие машины до Райта
• Пионеры авиации: антология
• Первые птицы авиации
• Плоскость правда: список величайших технических достижений в области пилотируемого полета по Юргену Шмидхубер , Nature 421, 689, 2003