Вся электронная библиотека >>>

 Техника >>

 

 

Техника в ее историческом развитии


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Глава IX ЗАРОЖДЕНИЕ И НАЧАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

2. ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ СОЗДАНИЯ САМОЛЕТА

 

 

Бурное развитие капиталистического производства в 70-е — 80-е годы XIX в. породило новую волну технического изобретательства. Достижения машиностроения быстро становились широким достоянием технической мысли, что, разумеется, не могло не сказаться на развитии авиационной техники. В этот период к двум ведущим странам в данной области — Франции и Англии подключается третья — Россия, где в 80-е годы появился ряд проектов и конструкций, этапных для всей истории авиации.

В марте 1881 г. создает проект ракетного летательного («воздухоплавательного») аппарата народоволец Н. И. Кибальчич [12, с. 603]. В 1887 г. публикует свою брошюру «Общие основания устройства воздухоплавательного парохода (паролета)» Ф. Р. Гешвенд. Это был проект реактивного самолета с крылом площадью 30 м2 и двигателем тягой 1350 кг. Расчетная скорость полета была по тем временам неслыханной — 275 км/ч. Однако приступить к осуществлению своего проекта Гешвенду не пришлось [13, с. 141]. В середине 80-х годов ведет свои исследования в области реактивных двигателей С. С. Неждановский.

Самый большой вклад в развитие авиационной техники на этом этапе внес русский морской офицер А. Ф. Можайский, который первым в мире построил полноразмерный самолет с паровой двигательной установкой.

А. Ф. Можайский, как и многие его предшественники, начинал с изучения полета птиц и с запусков небольших моделей самолетов, в чем добился немалых успехов. В 1878 г. он представил описание своего самолета («воздухоплавательного снаряда»), а в 1880 г. приступил к его постройке. Конструкция неоднократно им дорабатывалась и примерно к 1882— 1884 г. была завершена [14]. Затем, как можно заключить из косвенных архивных источников, начались испытания. Самолет с пилотом на борту оторвался от земли и, пролетев несколько десятков метров, свалился на крыло и упал. К сожалению, официальных документов о полете до сих пор не найдено [15, с. 28—35].

На самолете, весившем около тонны, были установлены два весьма совершенных паровых двигателя мощностью 20 и 10 л. е., весом соответственно 48 и 28 кг (не считая котла с холодильником и винтов, изготовленных по эскизам Можайского в Англии). Большое плоское крыло (площадь 370 м2, нагрузка 2,5—3 кг/м2) имело форму прямоугольника с вырезами для двух винтов (еще один винт был в носовой части). Кроме того, было предусмотрено хвостовое оперение (поворотные киль и стабилизатор) и фюзеляж лодочного типа с колесным шасси [14, с. 82, 83]. Таким] образом, первый в мире фактически построенный моторный аппарат тяжелее воздуха имел все основные элементы современного самолета.

Самолет А. Ф. Можайского (как и многих его последователей) не стал практическим летательным аппаратом. Согласно расчетам проф. В. Ф. Болховитинова, при параметрах самолета (приближенно им приняты: взлетный вес 950 кг, относительный вес планера 0,61, аэродинамическое качество на взлете 9, аэродинамическое сопротивление на единицу мощности двигательной установки 3 кг/л. с.) удельный вес двигательной установки должен быть не более 8,3 кг/л. с. У Можайского фактически был 8 кг/л. с. (вес двигательной установки 240 кг) [16, с. 15]. Столь небольшой запас мощности соответствовал возможности отрыва от земли, но был мал для полета. Другой принципиальный недостаток первого самолета, как и всех конструкций и моделей XIX в., за исключением легких моделей Пено,— отсутствие поперечной устойчивости. Самолет не мог удержаться в горизонтальном полете и, если бы даже оторвался от земли, непременно должен был свалиться на крыло.

А. Ф. Можайский хорошо сознавал недостатки своего самолета и сразу же после первых испытаний решил увеличить мощность двигательной установки до 50 л. е., для чего заказал в Петербурге еще один двигатель [14, с. 129, 130]. Удельный вес двигательной установки составил бы при этом 6,3 кг/л. е., что было бы достаточно для уверенного отрыва от земли и полета. Преждевременная смерть изобретателя не позволила ему довести до конца начатое дело.

В годы создания первого самолета в технике машиностроения произошли важные события. В 1876 г. Н. Отто сконструировал первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, а в конце 80-х годов началось их массовое промышленное производство. Однако эти двигатели были еще несовершенны, тяжелы, и следующие после А. Ф. Можайского конструкторы самолетов продолжали применять испытанные и надежные паровые машины.

В 1890 г. построил и испытывал свой первый самолет французский инженер К. Адер. После пробега по специальной дорожке самолет под названием «Эол» с внешними формами летучей мыши (идея Леонардо да Винчи) и с двигателем мощностью 20 л. с. совершил полет на расстояние около 50 м [17]. По появившимся в 1906 г. сведениям [7, с. 243], Адер в 1897 г. пытался взлететь на новом самолете «Авион-3» примерно той же конфигурации, но с двумя паровыми машинами мощностью по 20 л. с. и двумя тянущими винтами. Самолет весом около 400 кг оторвался от земли, пролетел практически неуправляемым (мотор был сразу же выключен) около 300 м и упал.

Мощность мотора у самолета Адера была уже вполне достаточной для небольшого полета, но с точки зрения аэродинамики (поперечная устойчивость и управление в полете) самолет был по-прежнему несовершенным. Между тем еще в 1884 г. француз Гупиль опубликовал проект самолета с управляющими аэродинамическими поверхностями (элеронами), укрепленными на фюзеляже [5, с. 53, 61].

Этому предложению не придал значения и известный английский изобретатель X. Максим, который осуществил очередную попытку построить самолет. Его машина имела гигантские размеры: взлетный вес около 3,6 т, общая площадь крыльев 400 м2, двигательная установка — две паровые машины мощностью по 180 л. е., экипаж 3 человека. Максим впервые в реальной конструкции применил схему биплана. Для разбега была сооружена рельсовая дорожка длиной 550 м. Испытания, проведенные в июле 1894 г., окончились аварией [18, с. 29].

В самом конце столетия исследования и конструирование в области авиационной техники начались в США. С 1887 г. один из известных американских ученых, физик С. Лэнгли, начал повторять расчеты и эксперименты Кейли [2, с. 185]. Лэнгли опубликовал результаты своих исследований в 1891 г. в книге «Испытания по аэродинамике», а затем приступил к постройке довольно крупных летающих моделей. С самого начала большой внимание ученый уделял вопросам устойчивости и управляемости. Модели Лэнгли имели тандемную схему крыла, приводились в движение паровыми .моторчиками мощностью около 1 л. с. (при весе моделей 10— 14 кг) и запускались с помощью катапульты, устроенной на плавучей платформе. Устойчивость моделей обеспечивалась V-образной установкой крыла. Особенно удачно летали модели № 5 и № 6 (1896 г.), преодолевая дистанцию более 1 км. После этого, получив большую субсидию от Смит- сонианского института, Лэнгли начал строить самолет, причем впервые решил установить на нем двигатель внутреннего сгорания собственной конструкции (5-цилиндровый звездообразный). Летом 1903 г. он дважды испытывал самолет «Аэродром А» (взлетный вес 330 кг, мощность мотора 52 л. с. при удельном весе 2,5 кг/л. е., площадь крыла-тандем 97 м2) с пилотом на борту, стартовавший с плавучей платформы. Однако оба раза из-за отказа катапульты самолет не развивал начальной скорости и падал в воду. Интересно, что в 1913 г. на этом самолете был все-таки совершен успешный полет [5, с. 64, 66].

Известно еще несколько попыток осуществить первый моторный полет: австрийца В. Кресса (1901 г.), француза Ф. Фарбера (1902 г.), немца К. Ято (1903 г.), француза Л. Левавассера (1903 г.). Все попытки были неудачными. Но некоторые авторы считают, например, что самолет Ято — полутораплан с 9-сильным двигателем — первым совершил успешный полет в августе 1903 г. [8, с. 45], В действительности неуправляемый самолет лишь оторвался от земли и «прыгнул» на 18 м [2, с. 218—221]. Конструкции этих самолетов, подобно большинству предыдущих, были принципиально неработоспособными, что не позволяет назвать их первыми практическими самолетами.

Итак, на рубеже XIX и XX вв. появилась возможность применить в авиации бензиновый мотор с удельным весом 3—5 кг/л. с. Но задача обеспечения стабильного горизонтального полета решена еще не была. Длительный этап испытаний моделей и полноразмерных конструкций, к сожалению, почти не продвинул вперед решение этой краеугольной проблемы полета.

Первым, кто понял, что, прежде чем браться за строительство самолета с мотором, необходимо понять природу полета с неподвижным крылом, т. е. «научиться летать», был немецкий исследователь О. Лилиенталь. Начав свои исследования с 1871 г., он как бы вновь пришел к исходной точке предыстории авиации, поставив перед собой вопрос: как летают птицы? При этом, в отличие от своих предшественников, Лилиенталь уделил максимальное внимание не машущему полету, а парению птиц и в конечном счете пришел к выводу о возможности человека совершать управляемые парящие полеты без мотора. Закончив в 1889 г. свои теоретические исследования, Лилиенталь приступил к практическому изготовлению и испытанию планеров различного типа: сначала монопланов с поверхностью крыльев до 10—15 м2, потом бипланов — до 25 м2 [5, с. 72—75]. За 5 лет, с 1891 до 1896 г. он осуществил более 2500 полетов, добившись хорошей устойчивости и неплохой управляемости главным образом в результате балансирования собственным телом. Создав особую технику пилотирования планера, Лилиенталь летал десятки секунд, покрывая дистанцию в сотни метров и поднимаясь до высоты 50 м. Во время полетов смелый испытатель экспериментально изучал аэродинамические характеристики несущих поверхностей 119]. Он предполагал установить на планере бензиновый мотор, причем сначала для привода машущих открылков [7, с. 279], но замысел свой осуществить не успел. В очередном полете (1896 г.) он потерпел катастрофу.

Опыты Лилиенталя привлекли к себе широкое внимание и имели многих последователей. В те же 90-е годы строили и испытывали управляемые планеры Л.'Харгрэв в Австралии (змейчатые коробчатые конструкции), О. Шанют в США (бипланные и многоярусные схемы), П. Пильчер в Англии (монопланы лилиенталевского типа) и др. [2, с. 272—275]. Шанют, в частности, установил на своем планере рули и ввел механизм изменения угла установки крыльев («гоширование»), что не только резко повысило устойчивость в полете, но и существенно упростило управление планером. Пильчер впервые оборудовал свой планер колесным шасси, а ь 1899 г. намеревался установить и мотор [5, с. 83, 88].

Так сложились предпосылки для создания первых практических самолетов, для зарождения собственно авиационной техники.

 

 

 

Самолеты и вертолеты

Самолеты и вертолеты. Полет первого в мире самолета. 20 июля 1882 года в Красном Селе под Петербургом в воздух поднялся первый в мире самолет...

 

Воздухоплавание и авиация. Дирижабли, самолеты, бипланы...

Первые годы XX в. были временем многочисленных новых попыток создать практически применимые самолеты в США, во Франции и некоторых других странах.

 

Асы и рекордсмены

Русский военный летчик Петр Николаевич Нестеров (1887 - 1914) 27 августа 1913 года первым в мире выполнил на самолете «мертвую петлю» в вертикальной плоскости...

 

Бои русских и финских летчиков. ВОЙНА В ВОЗДУХЕ

Самолет «СБ-2» с красными звездами на крыльях стал первым самолетом, сбитым Лююкканеном во время Зимней войны, и сейчас он видел, как экипаж, состоящий из трех человек...

Финская война

 

Комбинированное использование оценок дохода и издержек, часто...

Чтобы выстроить полный график издержек "Тристара" с первого самолета до тысячного, проделаем следующее

 

Авиация

В 1923 г. в КБ А. Н. Туполева был сконструирован первый самолет-м о н о п л а н АНТ-1, у которого было только одно крыло.

 

Блеск и нищета первого ракетного чудовища. Реактивные самолеты...

Это подло — не дать мне пройти полный курс. Мне сказали, что я вошла в историю как первая женщина, летавшая на самолете с ЖРД, и этого довольно...»

 

Аномальные зоны. САМОЛЕТНЫЕ ОБЛОМКИ

Первый самолет, вероятно истребитель, разбился при неизвестных обстоятельствах вблизи поселка З., рядом с которым уже после войны местные жители нашли и обломки...

 

Асы Восточного фронта проигрывали на Западе

Это Гюнтер Ралль, сбивший 272 самолета на Востоке и всего 3 на Западе. Это пилот, первый достигший рубежа в 200 сбитых, Герман Граф с 212 победами на Восточном фронте и всего 10...

 

Первым делом самолеты. Алексей Фатьянов

Потому, потому, что мы пилоты, Небо наш, небо наш родимый дом. Первым делом, первым делом самолеты. «Ну а девушки?» —

 

К содержанию книги:  Техника в ее историческом развитии

 

Последние добавления:

 

 Лесопильные станки и линии  Оборудование и инструмент деревообрабатывающих предприятий

Разрезка материалов  "Энциклопедия техники"   Прокатное производство