Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Райт Планер
Райт-Планер-LC-DIG-ppprs-00571.jpg
Уилбур (слева) и Орвилл летают на своем планере 1901 года в качестве воздушного змея.
РольЭкспериментальный планер
национальное происхождениеСоединенные Штаты
ДизайнерОрвилл и Уилбур Райт
Количество построенных1 кайт, 3 планера
Разработан вРайт Флаер

Братья Райт спроектировали, построили и управляли серией из трех пилотируемых планеров в 1900–1902 годах, когда они работали над достижением пилотируемого полета . Они также провели предварительные испытания с воздушным змеем в 1899 году. В 1911 году Орвилл провел испытания с гораздо более сложным планером. Ни воздушный змей, ни какие-либо планеры не сохранились, но их копии были построены.

Воздушный змей 1899 г. [ править ]

Воздушный змей 1899 года, которым Уилбур управлял возле своего дома в Дейтоне , штат Огайо, имел размах крыльев всего 5 футов (1,5 м). Этот корабль из соснового дерева и шелкопряда, хотя и слишком мал для того, чтобы его мог взять с собой пилот, испытал концепцию деформации крыла для управления креном , которая оказалась необходимой для решения братьями проблемы управляемого полета. Райт сожгли корабль вместе с другим мусором в 1905 году. [1]

Планер 1900 года [ править ]

Планер Райт 1900 года был первым из братьев, способным перевозить человека. Его общая структура была основана на Шанет две поверхности планера «s в 1896. крыла аэродинамического профиля был получен из Отто Лилиенталь опубликованных таблиц аэродинамической подъемной силы. Планер был разработан с возможностью перекоса крыла для полноразмерных испытаний концепции, впервые опробованной на кайте Райта 1899 года.

23 сентября 1900 года Уилбур написал от Китти Хок: «Моя идея состоит в том, чтобы просто экспериментировать и практиковаться с целью решения проблемы равновесия. Когда машина находится под надлежащим управлением при всех условиях, проблема двигателя будет быстро решена. Я конструирую свою машину, чтобы выдержать вес, который примерно в пять раз превышает мой ... связанный как мост ». При весе 52 фунта (24 кг) планер имел размах крыла 17,5 футов (5,3 м), площадь крыла 155 квадратных футов (14,4 м 2 ), а крылья были изогнуты с соотношением сторон 1 к 22. В 1924 году Орвилл писал: «... мы сохраняли лифт впереди на много лет, потому что он полностью предотвращал погружение в нос, подобное тому, при котором Лилиенталь и многие другие с тех пор встретили свою смерть». Гарри Б. Комбсотметил: «... поскольку лифт был впереди, а не позади, самолет, когда он заглох, вместо того, чтобы развернуться и убить их, как это сделал бы обычный самолет, просто парашютировал на землю в ровном положении. лифт также служил визуальным индикатором положения самолета в полете ». Летун будет управлять кораблем из положения лежа на нижнем крыле, чтобы уменьшить сопротивление ветра. [2]

Планер впервые был запущен в качестве беспилотного воздушного змея 5 октября 1900 года недалеко от Китти Хок , Северная Каролина. Затем Уилбур поехал в качестве пилота, а люди на земле держали тросы, прикрепленные к летательному аппарату. Впоследствии Уилбур совершил около дюжины бесплатных полетов за один день, завершив тестовые испытания сезона. Братья покинули планер, когда они разбили лагерь 23 октября, и в конце концов он исчез в сильных штормах в регионе. Тканевое покрытие компонентов крыла было передано жене помощника Билла Тейта, семья которого Уилбур впервые остановилась в Китти Хок в 1900 году. Миссис Тейт якобы использовала этот материал для изготовления платьев для своих дочерей.

Впоследствии, как писал Уилбур, «продольная балансировка и рулевое управление производились с помощью горизонтального руля направления, выступающего перед плоскостями. Боковое балансирование и правое и левое рулевое управление были получены путем увеличения наклона крыльев на одном конце и уменьшения их наклона на одном конце. Другой." Братья продемонстрировали две трети возможной трехмерной системы управления (планер не имел вертикального руля направления). [2] : 116–122

Планер 1901 года [ править ]

Орвилл с планером 1901 года, направленным в небо носом

Планер Райт 1901 года был вторым экспериментальным планером братьев. Они проверили его над холмами Килл-Девил , в четырех милях к югу от Китти-Хок. Планер был похож на версию 1900 года, но имел крылья большего размера. Он впервые поднялся в воздух 27 июля 1901 года и был выведен из эксплуатации 17 августа. За это время он совершил от 50 до 100 бесплатных полетов в дополнение к полетам на привязи в качестве воздушного змея.

Новый планер, снова работающий с Big Kill Devil Hill, теперь имел размах крыльев 22 фута (6,7 м), хорду 7 футов (2,1 м) и площадь крыла 290 квадратных футов (27 м 2).) и весил 98 фунтов (44 кг). Тем не менее, изгиб был увеличен до соотношения 1 к 12 с тупым краем. Эта новая конструкция крыла потребовала от Уилбура применения полного отклонения руля высоты, чтобы планер взлетел, и Уилбур впервые столкнулся с срывом. Тем не менее, переднее расположение руля высоты позволяло планеру спускаться в плавучем режиме, а не падать во вращение. Уилбур отметил, что при слабом ветре «центр давления находился перед центром тяжести», в то время как при увеличении скорости ветра центр давления перемещался на корму, пока при сильном ветре «центр давления не достигал точки даже за центром тяжести ". Это открытие привело братьев к уменьшению глубины кривизны крыла. Уилбур отметил, что с модификацией «... мы делали планирование за планом,Коэффициент Смитона, использованный для вычисления этой подъемной силы, и для того, чтобы усомниться в расчетах, сделанных Отто Лилиенталем и Сэмюэлем Лэнгли . Планер также использовался для начала разворота с помощью перекоса крыла, что привело к неожиданной неожиданности. Уилбур отметил, что «перевернутое крыло, кажется, отстает, но сначала поднимается». Для этого потребовалось бы третье средство управления планером, помимо деформации крыла и отклонения руля высоты. [2] : 131–147

Неровности крыла прогибались под тяжестью пилота, искажая аэродинамическую форму крыльев. Братья устранили проблему, но крылья по-прежнему производили гораздо меньшую подъемную силу, чем ожидалось, а перекос крыла иногда заставлял планер поворачиваться в противоположном направлении: это было открытие и первое описание неблагоприятного рыскания . [3] После завершения испытаний братья положили планер в свой лагерь. Сарай и планер впоследствии сильно пострадали от урагана. Стойки крыла были спасены для планера 1902 года, но остальные были заброшены.

По словам Комбса, «когда Райты впервые испытали свой планер 1900 года на холме Big Kill Devil Hill, они заметили, что их расчеты ошибочны. На самом деле, планер, к их горькому разочарованию, произвел примерно половину рассчитанной подъемной силы. Они наблюдали что сопротивление или сопротивление всей рамы, когда она не несла веса и, следовательно, летела под очень плоским углом атаки, было намного меньше, чем они ожидали, возможно, более чем наполовину меньше ». Несоответствие было связано с тем, что Райты использовали опубликованное значение 0,005 для коэффициента давления воздуха (коэффициент Смитона). Убежденные, что это значение коэффициента было ошибочным, они получили меньшее значение 0,0033 из своих экспериментов, объясняя, почему они столкнулись с меньшей подъемной силой и сопротивлением, чем первоначально рассчитывались и ожидались. [2] :367–375

Планер 1902 года [ править ]

Планер Райт 1902 года (пилотируемый Уилбуром) в одном из своих первых испытательных полетов перед заменой фиксированного двойного заднего вертикального руля направления на одинарный управляемый руль направления

Планер Райт 1902 года был третьим планером для свободного полета, построенным братьями. Это был их первый планер, в котором было предусмотрено управление рысканием с помощью заднего руля направления, и его конструкция привела непосредственно к двигателю Wright Flyer 1903 года .

Братья в аэродинамической трубе испытали около 200 конфигураций крыльев, варьируя удлинение, изгибы, изгибы, двугранность и анэдральность в комбинациях монопланов и мультикоптеров. Каждый профиль был изготовлен из листового металла со сварными передними кромками. Уилбур описал использование «выпрямителя ветра ... ряда узких вертикальных поверхностей», чтобы получить «ток, почти постоянный по направлению. Сам инструмент был установлен в длинной квадратной трубе или желобе со стеклянной крышкой ... «Имея 6 футов (1,8 м) в длину и 16 дюймов (41 см) в квадрате, ветер создавался вентилятором, соединенным шестернями с небольшим двигателем внутреннего сгорания, спроектированным и изготовленным братьями. Получившийся в результате новый планер, по словам Уилбура, имел «... 32 фута (9,8 м) х 5 футов (1,5 м), занимая площадь 305 квадратных футов (28,3 м 2).) вместе. Кривизна составляет примерно 1 к 25. Имеются признаки того, что он будет скользить под углом от 7 ° до 7½ ° вместо 9½ ° до 10 °, как в прошлом году ». Примечательно, что пик изгиба теперь составлял примерно треть от хорда от передней кромки. Носовой руль высоты теперь был меньше - 15 квадратных футов (1,4 м 2 ) и имел форму небольшого крыла. Планер включал в себя опору для бедра для контроля деформации крыла и два фиксированных вертикальных руля направления. , каждая размером примерно 1 фут (0,30 м) на 6 футов (1,8 м). [2] : 152–161

Братья сконструировали планер 1902 года зимой 1901/02 года. Конструкция крыла была основана на данных обширных испытаний миниатюрных профилей в их самодельной аэродинамической трубе. Они построили компоненты планера в Дейтоне и завершили сборку в своем лагере Kill Devil Hills в сентябре 1902 года. Полеты проходили с 19 сентября по 24 октября. Для того чтобы справиться с обнаруженным в 1901 году планером неблагоприятного рыскания , Райты испытали двойной фиксированный задний руль направления, надеясь улучшить управляемость при повороте, но несколько раз [4]пилот не смог остановиться и столкнулся с землей. «Добавление фиксированной вертикальной заслонки в задней части увеличило проблему и сделало машину абсолютно опасной». Братья решили убрать один руль направления, а затем сделать оставшийся управляемым, чтобы добиться лучшего контроля. [5]

Новый руль направления был готов к 6 октября, имел размеры 5 футов (1,5 м) в высоту, 14 дюймов (36 см) в ширину и имел поворот влево или вправо на 30 градусов. Повороты координировались путем присоединения руля направления к тем же тросам, контролирующим деформацию крыла. По словам Комбса, «в последние недели октября на Китти-Хок они совершили более тысячи планирующих полетов. Несколько раз они пролетали более 600 футов, и до 26 секунд за один полет. Они летели при ветре. более 30 миль в час ". Что наиболее важно, оба брата летали первым рейсом Орвилла 23 сентября. Уилбур отметил: «Теперь мы держим все рекорды! Самая большая машина, с которой мы работали в любую погоду, совершила самое дальнее планирование (американское), самое долгое время в воздухе, наименьший угол снижения и самый сильный ветер !! ! "165,170–173

В сентябре 1903 года они обнаружили, что их планер 1902 года пережил зиму, хотя его здание было сорвано с фундамента на 2 фута (0,61 м). Они использовали планер 1902 года, чтобы попрактиковаться в полете, при подготовке летчика Райта с двигателем . Они построили новое здание размером 44 фута (13 м) на 16 футов (4,9 м) на 9 футов (2,7 м) и построили печь, чтобы оставаться в тепле, когда они совершили несколько полетов на планере. 3 октября они установили мировой рекорд выносливости планеров - 43 секунды, затем в ноябре они установили новый рекорд - 1 минуту и ​​12 секунд. [2] : 189–199

На одной из фотографий показано, что они установили второй вертикальный стабилизатор как часть управляемого заднего руля направления, соответствующий оригинальному дизайну, а также сдвоенному заднему рулю двигателя Flyer. Последний раз планер летал в ноябре 1903 года. После успешных полетов с двигателем они вернули планер на хранение в лагерь, прежде чем вернуться домой на Рождество. Когда они в следующий раз посетили Kitty Hawk в 1908 году, чтобы испытать свой улучшенный Wright Flyer III , погода во Внешнем Банке сказалась на них: навес для хранения и планер внутри были разрушены. Сегодня в Национальном музее авиации и космонавтики в нескольких футах от летчика Райта 1903 года хранится утиль крыла планера 1902 года .

Технические характеристики [ править ]

Источник: 1902 Wright Glider - Национальный музей авиации и космонавтики.

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 4,9 м (16 футов 1 дюйм)
  • Размах крыла: 32 фута 1 дюйм (9,8 м)
  • Высота: 8 футов 0 дюймов (2,4 м)
  • Площадь крыла: 305 кв.м (28,3 м 2 )
  • Пустой вес: 117 фунтов (53 кг)

Планер 1911 года [ править ]

Планер 1911 года над холмами Килл-Дьявол. Коллекция Райта Библиотеки Конгресса .

В 1911 году Орвилл Райт вернулся в Килл-Девил-Хиллз на новом планере в сопровождении своего английского друга Алека Огилви . Орвилл намеревался испытать автоматическую систему управления на планере, но не сделал этого из-за присутствия репортеров (в конце концов, в 1913 году он усовершенствовал систему на самолете с двигателем). Планер имел то, что тогда стало обычным хвостовым оперением, а не передним рулем высоты или утка . Пилот также сидел с ручным управлением, а не лежал ничком в люльке, как в оригинальных планерах. 24 октября Орвилл парил на планере над холмом Килл-Девил при ветре 40 миль в час (64 км / ч) в течение 9 минут 45 секунд, что намного превысило предыдущую продолжительность планирования братьев. Рекорд держался десять лет, пока в 1921 году в Германии не побилВольфганг Клемперер . [6] [7]

Общие характеристики

  • Экипаж: 1
  • Длина: 21 фут 6 дюймов (6,5 м)
  • Размах: 32 фута 0 дюймов (9,8 м)
  • Высота: 9 футов 10 дюймов (3 м)
  • Площадь крыла: 300 кв.м (28 м 2 )
  • Вес пустого: 170 фунтов (77 кг)

Реплики [ править ]

Копия планера Райта 1902 года на выставке в Смитсоновском национальном музее авиации и космонавтики . На выставке также представлен фрагмент нервюры крыла оригинального планера 1902 года.

Существует ряд копий планеров. Историк братьев Райт Рик Янг из Ричмонда, штат Вирджиния , построил 9 точных рабочих копий всех планеров Райта и Флайера 1903 года. Планеры Янга 1902 года появлялись во многих фильмах и телевизионных документальных фильмах, в том числе в фильме IMAX 1986 года « На крыле» . Одна из его реплик 1902 года выставлена ​​в галерее братьев Райт Смитсоновского национального музея авиации и космонавтики . Музей авиации Вирджинии [8]В международном аэропорту Ричмонда находятся самолеты Wright 1899 Kite, планеры 1900, 1901 и 1902 годов и Flyer 1903 года, построенные Янгом. В 2011 году Янг исследовал и построил точную копию планера Райта 1911, который был показан во время мероприятия Soaring 100 в Национальном памятнике братьев Райт в ознаменование 100-летия рекордного планирования Орвилла Райта.

Копия планера 1902 года выставлена ​​в Национальном историческом парке Dayton Aviation Heritage в Дейтоне, штат Огайо.

Другая копия планера 1902 года также выставлена ​​в Национальном музее парящего полета США в Эльмире, штат Нью-Йорк . [9]

Полномасштабная копия планера 1902 года была построена и выставлена ​​в Музее авиации и космонавтики Сан-Диего в Сан-Диего, Калифорния . [10]

Еще одна точная копия, модель в полумасштабе, выставлена ​​в Музее авиации и космонавтики « Крылья над Скалистыми горами» в Денвере, штат Колорадо . [11]

Команда, возглавляемая Ником Энглером из компании Wright Brothers Airplane Company , также построила копии всех трех планеров.

Копия планера 1911 года была построена Эрнестом Швейцером к 75-летию стремительного полета Орвилла. С 1986 года он висит в Национальном музее парения в Эльмире, штат Нью-Йорк.

Заметки [ править ]

  1. ^ "Музей авиации Вирджинии" (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 12 мая 2016 года . Проверено 14 фев 2011 .
  2. ^ a b c d e f g Гребни, Гарри (1979). Килл Девил Хилл: Обретение Секрет братьев Райт, . Энглвуд: TernStyle Press, Ltd., стр. 89–90, 102. ISBN 0940053020.
  3. ^ "Как мы изобрели самолет", Орвилл Райт, стр. 16
  4. ^ ..., когда машине позволили немного соскользнуть в сторону ... Орвилл Райт, «Как мы изобрели самолет», стр. 19
  5. ^ Спиральная нестабильность все еще присутствовала. «Эти проблемы не были полностью преодолены до конца сентября 1905 года», с «добавлением двух вертикальных передних неподвижных лопаток».
  6. ^ "1911 Райт Планер" . Авиакомпания братьев Райт . Проверено 17 марта 2019 .
  7. ^ "История планирования и парения" (PDF) . Парящее общество Америки . Проверено 17 марта 2019 .
  8. ↑ Музей авиации Вирджинии. Архивировано 13 июля 2007 г., с официального сайта Wayback Machine.
  9. ↑ Национальный музей парящего полета, Архивировано 16 мая 2011 г., с официального сайта Wayback Machine.
  10. ^ Официальный сайт Музея авиации и космонавтики Сан-Диего
  11. ^ Официальный сайт Музея авиации и космонавтики «Крылья над Скалистыми горами»

Ссылки [ править ]

  • Крауч, Том, «Азарт изобретения». Air & Space / Smithsonian , апрель / май 1998 г., стр. 22–30.
  • Уэскотт, Линэнн, Паула Деген (1983). Ветер и песок: История братьев Райт в Китти Хок . Нью-Йорк, Нью-Йорк: Harry N. Abrams, Inc.CS1 maint: multiple names: authors list (link) Включает выдержки из дневников и переписки, относящиеся к братьям Райт и их экспериментам.

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с планером Райта, на Викискладе?

  • Журналы полетов братьев Райт
  • Письмо Орвилла Райта о первом полете Фонд рукописей Шэпелла
  • Фотографии планера Райт 1902 года
  • Джон Дэвид Андерсон, «Введение в полет» (2004)