История на самолета

Когато Уилбър Райт нервно наблюдава брат си Орвил да лети през високите пясъчни дюни на Кити Хоук, Северна Каролина, той вероятно е знаел, че двамата влизат в историята. Но вероятно не е могъл да си представи какво ще последва от техния успех. Не е могъл да мечтае, че това кратко, но успешно пътуване ще доведе хората не само до полет, но и до космоса.

Разбира се, между първия полет на братя Райт и евентуалното ни пътуване до Луната са се случили много други вълнуващи неща и ние ще разгледаме историята на самолета, за да разберем по-добре как сме стигнали до днешното си положение.

Препоръчително четиво

Пълна история на социалните медии: хронология на изобретяването на онлайн мрежите

Кой изобрети интернет? Разказ от първа ръка

История на iPhone: всяко поколение в хронологичен ред 2007 - 2022 г.

С поглед към небето

Хората са били очаровани от небето и са мечтаели да се присъединят към птиците много преди да бъдат направени първите легитимни опити за летене. Например още през VI в. от н.е. затворниците в северния регион Ци в Китай са били принудени да правят пробни полети с хвърчила от кула над градските стени.

Първите опити за летене са опити да се имитира полетът на птиците. Първите проекти са примитивни и непрактични, но с течение на времето стават все по-сложни. Първите проекти, които приличат на "летателни апарати", са тези, създадени от Леонардо да Винчи в края на XV в., като най-известните са "махащият орнитоптер" и "спираловидният ротор".

Раждането на полета

През XVII в. теорията за полета с балон започва да се развива, когато Франческо Лана де Терци започва да експериментира с разликите в налягането. Едва в средата на XVIII в. обаче братята Монголфие разработват по-големи модели на балона. Това води до първия пилотиран полет с балон с горещ въздух (по-лек от въздуха) на 21 ноември 1783 г. от Жан-Франсоа Пилатр дьо Розие иМаркиз д'Арландес в Париж, Франция.

Скоро след това, през 1799 г., сър Джордж Кейли от Англия разработва концепцията за самолет с фиксирано крило. Той заключава, че четири сили действат върху самолет, който е "по-тежък от въздуха":

• Тегло - Силата, която се упражнява върху даден обект чрез гравитацията или в резултат на приложена към него външна сила.
• Подемна сила - възходящата част на силата, която се прилага към даден обект, когато въздушният поток е насочен към него.
• Съпротивление - съпротивлението срещу движението напред на даден обект, причинено от движението на въздуха и скоростта му срещу него.
• Тяга - Силата, упражнявана срещу посоката на движение на даден обект. Това доказва третия закон на Нютон, че реакцията на движещ се обект е равна и противоположна.

Използвайки тези принципи, Кейли успешно изработва първия модел на самолет, поради което често е смятан за "баща на авиацията". Кейли правилно заключава, че за непрекъснат полет на значително разстояние е необходимо към самолета да бъде прикрепен източник на енергия, който да осигурява необходимата тяга и подемна сила, без да утежнява самолета.

Подобряване на технологиите

След малко повече от 50 години французинът Жан-Мари Льо Брис извършва първия полет с двигател, като използва делтапланер, теглен от кон по плажа. След това, през втората половина на XIX в., конструкциите на делтапланерите се усложняват и тези нови стилове позволяват по-добър контрол в сравнение с предшествениците им.

Един от най-влиятелните авиатори по онова време е германецът Ото Лилиентал. Той успешно извършва множество полети с планер, повече от 2500, от хълмове около района на Рейн в Германия. Лилиентал изучава птиците и изследва полета им, за да определи аеродинамиката. Той е плодовит изобретател, който проектира много модели самолети, включително биплани (такива с две крила, едното наддругия) и моноплани.

Трагично е, че Лилиентал умира преждевременно пет години след първия си полет. Счупва врата си при катастрофа с делтапланер, но към момента на смъртта му през 1896 г. пътуването му с делтапланер на 250 м е най-дългото пътуване със самолет до този момент. Снимките на приключенията му предизвикват любопитството на света и подтикват учените и изобретателите да продължат да разширяват границите наполет.

По същото време се правят много опити за постигане на полет с двигател. Въпреки че са осъществени някои много кратки "издигания", самолетите като цяло са нестабилни за продължителен полет.

"Първият" полет

Орвил и Уилбър Райт следват отблизо постиженията на Лилиентал и се заемат да осъществят устойчив полет "по-тежък от въздуха". Те се борят да създадат летателен апарат, който да е достатъчно лек и мощен, за да постигне целта им, затова се свързват с френски автомобилни инженери, но техните най-леки автомобилни двигатели все още са твърде тежки. За да намерят решение, братята, които управляват работилница за ремонт на велосипеди, се опитват дав Дейтън, Охайо, решават да създадат собствен двигател с помощта на своя приятел, механика Чарлз Тейлър.

ПРОЧЕТЕТЕ ОЩЕ : История на велосипедите

Техният самолет, наречен сполучливо "Flyer", е двуместен самолет от дърво и плат с дължина 12,3 м (~40 фута) и площ на крилото 47,4 кв. м (155 кв. фута). Той има кабелна система, която позволява на пилота да контролира височината на крилата и опашката, което му позволява да контролира както височината, така и страничното движение на самолета.

Така на 17 декември 1903 г. Орвил Райт, който "печели" жребия за пилот, прави няколко опита за полет, а последният му опит е успешен, като полетът продължава 59 секунди и изминава 260 м (853 фута).

Братята Райт продължават да разработват своя самолет и година по-късно извършват първия кръгов полет на самолет с двигател. Следват по-нататъшни подобрения и през 1905 г. Flyer III е много по-надежден от предишните си две превъплъщения, като предлага надеждни характеристики и маневреност.

Възниква нова индустрия

Една от значителните иновации в конструкцията на самолетите е въведена от Луи Блерио през 1908 г. Самолетът на французина Blériot VIII има монопланно крило с "тракторна конфигурация". При тракторната конфигурация витлата на самолета са разположени пред двигателя, а не зад него, както е било преди това. Тази конфигурация води до това, че самолетът еиздърпва се във въздуха, а не се бута, което му осигурява по-добро управление.

Само година по-късно Блерио влиза в историята с последния си самолет, Blériot XI, като прелита Ламанша, като при това получава награда от 1000 лири стерлинги. Тя е предложена от английския вестник "Дейли мейл" на първия, който извърши това.

Последни технически статии

Кой е изобретил асансьора? Асансьорът на Елиша Отис и неговата възвисяваща история

Кой е изобретил четката за зъби: модерната четка за зъби на Уилям Адис

Жени пилоти: Раймонд дьо Ларош, Амелия Еърхарт, Беси Колман и други!

Докато говорим за пресичането на водни басейни, през септември 1913 г. Ролан Гарос, също французин, прелита от Южна Франция до Тунис, с което става първият летец, пресякъл Средиземно море.

Първата световна война 1914 - 1918 г.

Когато през 1914 г. Европа се впуска във война, изследователският характер на самолетните полети отстъпва място на желанието да се превърнат в машини за война. По това време повечето самолети са двуплощни и се използват широко за разузнавателни цели. Това е много опасно начинание, тъй като наземният огън често сваля тези сравнително бавно движещи се самолети.

Гарос продължава да играе роля в разработването на самолети, но вече се съсредоточава върху превръщането им в бойни машини. Той въвежда покритие на витлата на самолета Morane-Saulnier Type L, което осигурява защита при стрелба с оръжие през дъгата на витлото. По-късно Гарос става първият пилот, свалил вражески самолет, използвайки тази конфигурация.

От германска страна по същото време компанията на Антъни Фоккер също работи върху същия тип технология. Те изобретяват синхронизираща предавка, която позволява по-надеждно изхвърляне на боеприпаси и променя въздушното превъзходство в полза на германците. Гарос е свален над Германия през 1915 г. и не успява да унищожи самолета си, преди да попадне в ръцете на врага. Затова германците могат да изучатврагове и това допълва работата на Фокър.

Самолетите на Фокър дават въздушно надмощие на Германия и водят до много успешни мисии в началото на войната, докато технологиите на съюзниците не ги настигат и тогава те си връщат предимството.

Междувоенният период

В годините между двете световни войни технологията на самолетите продължава да се развива. Въвеждането на радиални двигатели с въздушно охлаждане за разлика от тези с водно охлаждане означава, че двигателите са по-надеждни, по-леки и с по-високо съотношение мощност/тегло, което означава, че могат да се движат по-бързо. Монопланите вече са нещо обичайно.

Първият трансатлантически полет без прекъсване е осъществен през 1927 г., когато Чарлз Линдберг извършва 33-часово пътуване от Ню Йорк до Париж със своя моноплан "Духът на Сейнт Луис". През 1932 г. Амелия Еърхарт става първата жена, извършила този полет.

През този период се работи върху ракетни двигатели. Ракетите на течно гориво са много по-леки поради необходимата плътност и налягане на течността. Първият пилотиран полет с ракета на течно гориво е осъществен през юни 1939 г., няколко месеца преди избухването на Втората световна война.

Втората световна война 1939 - 1945 г.

Втората световна война изведе самолета на преден план във военните операции. Напредъкът в конструкцията означаваше, че има огромен брой самолети, специално пригодени за изпълнение на определени операции. Те включваха изтребител , бомбардировачи и щурмови самолети , стратегически и фоторазузнавателни самолети , хидроплани, транспортни и полезни самолети.

Реактивните двигатели са късно попълнение в категорията на изтребителите. Механизмът, който стои зад тях, се разработва от години, но Messerschmitt Me 262, първият реактивен самолет, извършва първия си полет през 1944 г.

Реактивният двигател се различава от ракетните двигатели, тъй като при него въздухът се вкарва отвън за процеса на горене, а не се налага двигателят да си носи кислород за тази цел. Това означава, че реактивните двигатели имат всмукателни и изпускателни отвори, докато ракетните двигатели имат само изпускателен отвор.

След войната

През 1947 г. Bell X-1, задвижван от ракетен двигател, става първият самолет, който преодолява звуковата бариера. Звуковата бариера е точката, в която аеродинамичното съпротивление внезапно се увеличава. Скоростта на звука е 767 мили/ч (при 20 градуса по Целзий), към нея са се приближавали при гмуркане самолети с витла, но те са ставали много нестабилни. Размерът на двигателя, който би бил необходим за задвижването на тезисамолети през звуковия бум щеше да е непрактично голям.

Това води до промяна в дизайна с конусовидни носове и остри предни ръбове на крилата. Фюзелажът също е с минимално сечение.

Когато светът се възстановява от опустошителната война, самолетите започват да се използват все повече за търговски цели. Първите пътнически самолети като Boeing 377 и Comet имат фюзелаж под налягане, прозорци и осигуряват на пътниците комфорт и относителен лукс, каквито не са виждани преди. Тези модели обаче не са напълно усъвършенствани и все още се учат уроци в области като умората на метала.от тези уроци са открити след фатални провали.

Съединените щати заемат водещо място в производството на търговски самолети. Двигателите продължават да увеличават размера си, а фюзелажите под налягане стават все по-тихи и по-удобни. Постигнат е напредък и в навигацията и общите функции за безопасност на самолета.

С промяната на обществото в западния свят хората разполагат с повече средства, а с развитието на въздушния транспорт се появяват повече възможности за посещение на страни, които преди това са били недостъпни както от финансова, така и от логистична гледна точка.

Експлозията на пътуванията със самолет и "почивките" подкрепиха много нови бизнеси, някои от които свързани с разширяването на летищата, местата за почивка (хотели и атракции) и продукти, свързани с пътуванията, като например много от популярните днес марки за багаж.

Индустрията се разширява

През 50-те и 60-те години ракетните технологии продължават да се усъвършенстват, а космосът е покорен с кацането на човек на Луната през юли 1969 г. Първият в света свръхзвуков пътнически самолет "Конкорд" е пуснат в експлоатация през 1976 г. Той може да лети между Ню Йорк и Париж за по-малко от четири часа, но в крайна сметка е спрян от съображения за безопасност.

Огромните самолети, като Boeing 747-8 и Airbus A380-800, вече имат капацитет от над 800 пътници.

Разгледайте още технически статии

Пълна история на телефоните от последните 500 години

История на дизайна на уебсайтове

История на самолета

Кой е изобретил асансьора? Асансьорът на Елиша Отис и неговата възвисяваща история

Интернет бизнес: история

Изобретенията на Никола Тесла: реални и въображаеми изобретения, които промениха света

Във военната сфера се появи футуристичният стелт бомбардировач, а реактивните изтребители разшириха границите на възможното. F-22 Raptor е последният от дългата поредица все по-бързи, по-маневрени, по-невидими (неспособни да бъдат засечени от радар) и интелигентни самолети.

През 2018 г. "Върджин Галактик" стана първият традиционен самолет, който достигна ръба на космоса, издигайки се на височина 270 000 фута, надхвърляйки границата от 50 мили, определена от правителството на САЩ. Днес има търговски полети, които извеждат високоплатежни клиенти на около 13,5 мили в атмосферата, което дава началото на нова индустрия: космически туризъм.

Заключение

Историята на самолета е история на много чудотворни технически постижения, осъществени за сравнително кратък период от време. За това са допринесли много смели и интелектуално блестящи мъже и жени. Повечето от нас приемат за даденост достъпа, който сега имаме до световни дестинации в резултат на тези пионери, но никога не трябва да забравяме колко наистина забележително е, че ние като хора сме открилиспособност за летене.

Библиография

Наука и цивилизация в Китай: физика и физическа технология, машиностроене Том 4 - Джоузеф Нийдъм и Лин Ван 1965 г.

Първият въздушен балон: най-великите моменти в полета. Tim Sharpe

Gibbs-Smith, C.H. Авиация: исторически преглед Лондон, NMSI, 2008 г. ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - Пионерите, авиация и авиомоделизъм

Енциклопедия на световната биография - Ото Лилиентал

Летящият самолет на Райт - Национален исторически парк "Авиационно наследство" в Дейтона, Национален мемориал "Братя Райт

Енциклопедия Британика - Луи Блерио, френски авиатор. Том Д. Крауч

The First Jet Pilot: The Story of German Test Pilot Erich Warsitz (Първият пилот на реактивен самолет: Историята на германския пилот-изпитател Ерих Варсиц) - Лондон Pen and Sword Books Ltd. 2009 г. Lutz Warsitz.

История на реактивния двигател. Мери Белис.

//www.greatachievements.org/?id=3728

NBC News - Тестовият полет на Virgin Galactic за първи път достига ръба на космоса. Денис Ромеро, Дейвид Фрийман и Минивон Бърк. 13 декември 2018 г.

//www.telegraph.co.uk/news/2016/08/03/company-offering-flights-to-the-edge-of-space-for-nearly-14000/