Самуэль Пирпонт Лэнгли (22 августа 1834 - 27 февраля 1906) американский астроном , физик , изобретатель из болометра и авиации пионер. Помимо того, что он стал третьим секретарем Смитсоновского института , он также был профессором астрономии в Университете Питтсбурга , где он был директором обсерватории Аллегейни .
Сэмюэл Лэнгли | |
---|---|
3-й секретарь Смитсоновского института | |
В офисе 1887–1906 гг. | |
Предшествует | Спенсер Фуллертон Бэрд |
Преемник | Чарльз Дулитл Уолкотт |
Личные данные | |
Родившийся | Роксбери, штат Массачусетс. | 22 августа 1834 г.,
Умер | 27 февраля 1906 г. Айкен, Южная Каролина | (71 год)
Национальность | Американец |
Известен | Солнечная физика |
Жизнь
Лэнгли родился в Роксбери, Бостон, 23 августа 1834 года. [3]
Лэнгли посещал Бостонскую латинскую школу и окончил английскую среднюю школу в Бостоне , после чего стал ассистентом обсерватории Гарвардского колледжа . Затем он перешел на работу в Военно-морскую академию США якобы профессором математики. Однако на самом деле его отправили туда для восстановления небольшой обсерватории Академии. В 1867 году он стал директором обсерватории Аллегейни и профессором астрономии в Университете Питтсбурга (в то время известный как Западный университет Пенсильвании ). Этот пост он занимал до 1891 года, даже когда он стал третьим секретарем Смитсоновского института в США. 1887 г. Лэнгли был основателем Смитсоновской астрофизической обсерватории . В 1875 году он был избран членом Американского философского общества . [4] В 1888 году Лэнгли был избран членом Американского антикварного общества . [5] В 1898 году он получил Prix Jules Janssen , высшую награду Société astronomique de France , французского астрономического общества.
Обсерватория Аллегейни
Лэнгли прибыл в Питтсбург в 1867 году, чтобы стать первым директором обсерватории Аллегейни после того, как это учреждение перешло в тяжелые времена и было передано Западному университету Пенсильвании. К тому времени в отделении царил беспорядок - оборудование было сломано, библиотеки не было, здание требовало ремонта. Благодаря дружбе и помощи Уильяма Тоу-старшего , промышленного лидера Питтсбурга, Лэнгли смог улучшить оборудование обсерватории и построить дополнительные аппараты. Одним из новых инструментов был небольшой транзитный телескоп, который использовался для наблюдения за положением звезд, когда они пересекают небесный меридиан. [6]
Он собирал деньги для департамента в основном за счет распределения стандартного времени по городам и железным дорогам. До тех пор точное время только изредка отправлялось из американских обсерваторий для общественного пользования. Часы в то время заводились вручную, и время было неточным. Точное время особо не требовалось. Достаточно было знать, что в полдень солнце стояло прямо над головой. Ситуация изменилась с появлением железных дорог, что сделало отсутствие стандартного времени опасным. Поезда ходили по опубликованному расписанию, но расписание было хаотичным. Если бы часы инженера и стрелочника отличались хотя бы на минуту или две, поезда могли бы идти по одному и тому же пути в одно и то же время и сталкиваться.
Используя астрономические наблюдения, полученные с помощью нового телескопа, Лэнгли разработал точный стандарт времени, включая часовые пояса, который стал известен как система времени Аллегени . Первоначально он распространял сигналы времени для городских предприятий Аллегейни и Пенсильванской железной дороги . В конце концов, два раза в день сигналы времени Аллегейни давали точное время через 4 713 миль телеграфных линий на все железные дороги в США и Канаде. Лэнгли использовал деньги от железных дорог для финансирования обсерватории. Примерно с 1868 года доходы от Allegheny Time продолжали финансировать обсерваторию, пока военно-морская обсерватория США не предоставила сигналы через финансирование налогоплательщиков в 1883 году.
Когда финансирование было обеспечено, Лэнгли посвятил свое время в Обсерватории сначала исследованию Солнца. Он использовал свои навыки рисовальщика - с первой работы после окончания средней школы - для создания сотен рисунков солнечных явлений, многие из которых были первыми, которые видел мир. Его удивительно подробная иллюстрация 1873 года солнечного пятна, наблюдаемого при использовании 13-дюймового рефрактора Фитца-Кларка обсерватории, стала классикой. Он представлен на 21 странице его книги «Новая астрономия», а также широко переиздавался в Америке и Европе.
В 1886 году Лэнгли получил медаль Генри Дрейпера от Национальной академии наук за свой вклад в физику Солнца . [7] Его публикация в 1890 году инфракрасных наблюдений в обсерватории Аллегейни в Питтсбурге вместе с Фрэнком Вашингтоном Вери вместе с данными, которые он собрал с помощью своего изобретения, болометра, была использована Сванте Аррениусом для проведения первых расчетов парникового эффекта . В 1898 году Лэнгли получил Prix Jules Janssen , высшую награду Société astronomique de France (французского астрономического общества).
Авиационная работа
Лэнгли попытался создать рабочий пилотируемый самолет тяжелее воздуха . Его модели летали, но две его попытки пилотируемого полета не увенчались успехом. Лэнгли начал экспериментировать с моделями и планерами с резиновой лентой в 1887 году. (Согласно одной книге, он не смог воспроизвести время Альфонса Пено с помощью резиновой силы, но все равно упорствовал). Он построил вращающуюся руку (работающую как ветер туннель ) и создавали более крупные летающие модели, приводимые в движение миниатюрными паровыми двигателями . Лэнгли понял, что продолжительный полет с двигателем возможен, когда он обнаружил, что латунная пластина весом 1 фунт, подвешенная к вращающемуся рычагу с помощью пружины, может удерживаться в воздухе за счет натяжения пружины менее 1 унции.
Лэнгли понял , что потребность самолета тяга , чтобы преодолеть сопротивление от скорости движения, наблюдается выше соотношение сторон плоские пластин имели более высокий подъем и нижнее лобовое сопротивление, и указаны в 1902 году «плоскость фиксированного размера и веса будет нужна меньше тяговой сила , тем быстрее он пролетел», то Противоинтуитивный эффект индуцированного сопротивления . [8]
Примерно в это же время он встретил писателя Редьярда Киплинга , который описал один из экспериментов Лэнгли в своей автобиографии:
Через Рузвельта я познакомился с профессором Лэнгли из Смитсоновского института, стариком, который сконструировал модель самолета, приводимую - поскольку бензин еще не появился - миниатюрным двигателем с тепловым котлом, чудом тонкого мастерства. Он пролетел на испытаниях более двухсот ярдов и утонул в водах Потомака, что вызвало большое веселье и юмор прессы его страны. Лэнгли отнесся к этому довольно хладнокровно и сказал мне, что, хотя он никогда не доживет до тех пор, я должен увидеть, как самолет будет установлен. [9]
Его первый успех пришел 6 мая 1896 года, когда его беспилотная модель номер 5 весом 25 фунтов (11 кг) совершила два полета на 2300 футов (700 м) и 3300 футов (1000 м) после запуска катапульты с лодки на реке Потомак. . [10] [11] Расстояние было в десять раз больше, чем в любом предыдущем эксперименте с летательным аппаратом тяжелее воздуха, [12] демонстрируя, что на таком летательном аппарате можно достичь устойчивости и достаточной подъемной силы .
11 ноября того же года его модель № 6 пролетела более 5000 футов (1500 м). В 1898 году, благодаря успеху своих моделей, Лэнгли получил грант военного министерства в размере 50 000 и 20 000 долларов от Смитсоновского института на разработку пилотируемого самолета, который он назвал « Аэродром » (от греческих слов, примерно переведенных как «воздушный бегун»). . Лэнгли нанял Чарльза М. Мэнли (1876–1927) в качестве инженера и летчика-испытателя . Когда Лэнгли получил известие от своего друга Октава Шанюта об успехе братьев Райт с их планером 1902 года, он попытался встретиться с Райтами, но они вежливо уклонились от его просьбы.
В то время как полномасштабный аэродром проектировался и строился, двигатель внутреннего сгорания был передан производителю Стивену М. Бальцеру (1864–1940). Когда ему не удалось создать двигатель, отвечающий требованиям мощности и веса, Мэнли закончил проектирование. Этот двигатель имел гораздо большую мощность, чем двигатель первого самолета братьев Райт - 50 л.с. по сравнению с 12 л.с. Двигатель, в основном техническая работа людей, отличных от Лэнгли, вероятно, был основным вкладом проекта в авиацию. [13] Пилотируемая машина имела тандемные крылья, скрепленные проволокой (одно за другим). У него было хвостовое оперение Pénaud для управления по тангажу и рысканью, но без контроля крена, зависящее от двугранного угла крыльев, как и у моделей, для поддержания примерно горизонтального полета.
В отличие от конструкции братьев Райт управляемого самолета, который мог лететь против сильного ветра и приземляться на твердую землю, Лэнгли искал безопасности, тренируясь в спокойном воздухе над рекой Потомак . Для запуска требовалась катапульта . У корабля не было шасси , и планировалось спуститься в воду после демонстрации полета, что в случае успеха повлекло бы за собой частичную, если не полную, перестройку машины. Лэнгли отказался от проекта после двух аварий при взлете 7 октября и 8 декабря 1903 года.
По словам одного репортера, при первой попытке, по словам Лэнгли, крыло перерезало часть катапульты, что привело к погружению в реку «как горсть миномета». Со второй попытки корабль развалился при выходе из катапульты (Hallion, 2003; Nalty, 2003). [14] Оба раза Мэнли вытаскивали из реки целым и невредимым. Газеты развлекали неудачи, а некоторые члены Конгресса подвергали проект резкой критике.
Аэродром был модифицирован и пролетел несколько сотен футов Гленном Кертиссом в 1914 году в рамках его попытки бороться с патентом братьев Райт, а также в качестве попытки Смитсоновского института спасти авиационную репутацию Лэнгли. Тем не менее суд поддержал патент. Тем не менее, полеты Curtiss воодушевили Смитсоновский институт и представили аэродром в своем музее как «первый в мировой истории самолет с человеком, способный совершать продолжительный свободный полет». Фред Ховард, подробно документируя этот спор, писал: «Это была чистая и простая ложь, но она носила одобрение почтенного Смитсоновского института и с годами нашла свое отражение в журналах, книгах по истории и энциклопедиях, к большому раздражению людей. знакомые с фактами ". (Ховард, 1987). Действия Смитсоновского института спровоцировали многолетнюю вражду с оставшимся в живых братом Райта Орвиллом, который возражал против притязаний Института на первенство в отношении аэродрома.
В отличие от братьев Райт с их изобретением трехосного управления , у Лэнгли не было эффективного способа управления самолетом, слишком большим для маневрирования под весом тела пилота. Так что, если бы аэродром летел стабильно, как это делали модели, Мэнли был бы в значительной опасности, когда машина неконтролируемо снижалась для посадки, особенно если бы она ускользнула от реки и по твердой земле.
Болометр
В 1880 году Лэнгли изобрел болометр - прибор, который первоначально использовался для измерения дальнего инфракрасного излучения. [15] Болометр позволил ученым обнаружить изменение температуры менее чем на 1/100 000 градуса Цельсия. [16] Он положил начало измерениям количества солнечной энергии на Земле. Он опубликовал об этом статью 1881 года «Болометр и лучистая энергия». [17] Он сделал одну из первых попыток измерить температуру поверхности Луны, и его измерение интерференции инфракрасного излучения углекислым газом в атмосфере Земли было использовано Сванте Аррениусом в 1896 году, чтобы сделать первый расчет того, как климат будет изменение от будущего удвоения уровня углекислого газа. [18]
Коммерческая служба времени
Начиная с его пребывания в обсерватории Аллегейни в районе Питтсбурга в конце 1860-х годов, Лэнгли был крупным игроком в развитии астрономических и регулируемых служб распределения времени в Америке на протяжении второй половины XIX века. Его работа с железными дорогами в этой области часто упоминается как центральная для создания системы стандартных часовых поясов. Его очень успешные и прибыльные продажи времени Пенсильванской железной дороге выделялись среди многих негосударственных обсерваторий того времени, которые в значительной степени субсидировали свои исследования продажей службы времени региональным железным дорогам и городам, которые они обслуживали. Штаты Naval Observatory США 's увеличение доминирования в этой области под угрозой этих региональных обсерваторий источников средств к существованию и Лэнгли стал лидером в усилиях по сохранению жизнеспособности своих коммерческих программ.
Смерть
Лэнгли считал себя ответственным за потерю средств после того, как в июне 1905 года было обнаружено, что бухгалтер Смитсоновского института Уильям Карр присвоил средства у Учреждения. После этого Лэнгли отказался от зарплаты. В ноябре у него случился инсульт. В феврале 1906 года он переехал в Эйкен, Южная Каролина, чтобы выздороветь, но получил еще один удар и умер 27 февраля. Он был похоронен на кладбище Форест-Хиллз в Бостоне. [19]
Наследие
В честь Лэнгли были названы воздушные и морские корабли, сооружения, единицы солнечной радиации и награда, в том числе:
- Лэнгли Золотая медаль в Смитсоновском институте [20]
- Исследовательский центр НАСА в Лэнгли (NASA LaRC), Хэмптон, Вирджиния [21]
- База ВВС Лэнгли
- Лэнгли зал в Университете Питтсбурга
- Langley High School в Питтсбурге
- Мемориальная авиационная лаборатория Лэнгли
- Лэнгли блок из солнечной радиации
- Гора Лэнгли в Сьерра-Неваде
- Военный корабль США Лэнгли (CV-1)
- USS Langley (DE ‑ 131) , заложен 10 июля 1942 г. и переименован в Hammann 1 августа 1942 г.
- Военный корабль США Лэнгли (CVL-27)
- Seadrome Langley, задуманный как одна из цепочек переходных станций атлантической авиации, отменен из-за депрессии.
- СС Сэмюэл П. Лэнгли , корабль свободы США
- Начальная школа Сэмюэля П. Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния.
СМИ
В фильме 1978 года «Ветры Китти Хок» его сыграл актер Джон Хойт .
Смотрите также
- Двигатель Мэнли-Бальцера
Рекомендации
Заметки
- ^ (Франция), Академия наук (1894). "Tableaux des prix décernés" . Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences . 117 . п. 1006. (Французская академия присудила премии 1893 года 18 декабря 1893 года.)
- ^ «Премии науки» . Американский натуралист . 28 . U. of Chicago Press. 1894. с. 290.
- ^ Биографический указатель бывших членов Королевского общества Эдинбурга 1783–2002 гг. (PDF) . Королевское общество Эдинбурга. Июль 2006 г. ISBN. 0-902-198-84-Х.
- ^ «История участников APS» . search.amphilsoc.org . Проверено 5 мая 2021 .
- ^ Справочник членов Американского антикварного общества
- ^ История Университета Питтсбурга
- ^ "Медаль Генри Дрейпера" . Национальная академия наук . Проверено 19 февраля 2011 года .
- ^ Бьорн Ферм (3 ноября, 2017). "Уголок Бьорна: Снижение лобового сопротивления самолета, часть 3" . Лихам .
- ↑ Редьярд Киплинг, Что-то от меня: для моих друзей, известных и неизвестных , Лондон: Макмиллан и Ко, 1951 (впервые опубликовано в 1937 году). п. 123
- ^ Аэродром Лэнгли номер 5 Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики. Проверено 8 января 2018 г.
- ^ Гирке, К. Дэвид (1998). «Паровые летающие машины Лэнгли». История авиации . 8 (6): 50.
- ^ Смитсоновский институт Сэмюэля П. Лэнгли Коллекция Историческая записка
- ^ Аэрорассказы
- ^ Гиббс-Смит, Чарльз Х. (3 апреля 1959 г.). «Прыжки и полеты: перекличка раннего взлета с двигателями» . Полет . 75 (2619): 469 . Проверено 24 августа 2013 года .
- ^ Лэнгли, SP (1880). «Болометр» . Труды Американского метрологического общества . 2 : 184–190.
- ^ Сэмюэл Пьерпон Лэнгли , earthobservatory.nasa.gov , «... чувствительный к перепадам температуры в одну стотысячную градуса Цельсия (0,00001 C). Состоит из двух тонких металлических полосок, моста Уитстона, батареи, и гальванометр ... " , по состоянию на 31 октября 2018 г.
- ^ Лэнгли, SP (1881). «Болометр и лучистая энергия». Труды Американской академии искусств и наук . 16 : 342–358. DOI : 10.2307 / 25138616 . JSTOR 25138616 .
- ^ Арчер, Дэвид. Долгая оттепель (2009), стр. 19.
- ^ "Коллекция Сэмюэля П. Лэнгли" . Виртуальные онлайн-архивы Смитсоновского института (SOVA) . Проверено 13 февраля 2019 .
- ^ «Награды и медали» . Смитсоновский институт . Архивировано из оригинала 5 октября 2017 года . Проверено 14 марта 2012 года .
- ^ Теннант, Дайан (5 сентября 2011 г.). «Что в названии? Исследовательский центр Лэнгли НАСА» . Пилот из Вирджинии . Проверено 5 сентября 2011 года .
Библиография
- Сон о крыльях: американцы и самолет, 1875–1905, доктор Том Д. Крауч, WW Norton, 1981
- Бегство: изобретение воздушной эры, от античности до Первой мировой войны , доктор Ричард П. Холлион, Oxford University Press, 2003 г.
- Уилбур и Орвилл: Биография братьев Райт , Фред Ховард, Довер, 1987
- Наследие крыльев, иллюстрированная история военно-морской авиации , Ричард К. Нотт, Naval Institute Press, Аннаполис, Мэриленд, 1997 г.
- Крылатый щит, крылатый меч: 1907-1950: история ВВС США , Бернард К. Налти, University Press of the Pacific, 2003
- Aviation, The Pioneer Years , под редакцией Бена Макворт-Прейда, Studio Editions, Ltd., Лондон, 1990 г.
- Покорить воздух - братья Райт и великая гонка за полет , Джеймс Тобин, Free Press, подразделение Simon & Schuster, 2003 г.
- Джузеппе Чампалья "Биография астрономов и воздухоплавателей Сэмюэля Пирпонта Лэнгли". Ривиста Сторица ; Gennaio 1996.
- Продажа истинного времени: хронометраж девятнадцатого века в Америке , Ян Р. Бартки, Stanford University Press, 2000
Внешние ссылки
- Поиск документов Сэмюэля П. Лэнгли в архивах Смитсоновского института
- В поисках помощи коллекции Сэмюэля П. Лэнгли в архивном отделе Национального музея авиации и космонавтики
- Сэмюэл Пирпон Лэнгли, Летающие машины
- Сэмюэл Пирпон Лэнгли, изобретение самолета
- Столетие полета
- Обсерватория Аллегейни - «НЕПРЕДВИДЕННОЕ: Забытые гиганты обсерватории Аллегейни?»
- Биографические воспоминания Национальной академии наук