Lentokoneen historia

Kun Wilbur Wright hermostuneena katseli veljensä Orvillen lentoa Kitty Hawkin korkeiden hiekkadyynien yli N.C.:ssä, hän todennäköisesti tiesi, että he olivat tekemässä historiaa. Mutta hän ei luultavasti osannut kuvitella, mitä heidän menestyksestään seuraisi. Hän ei voinut koskaan uneksia, että tämä lyhyt mutta onnistunut matka johtaisi ihmiset paitsi lentoon myös avaruuteen.

Wrightin veljesten ensilennon ja kuuhun suuntautuneen matkan välillä tapahtui tietenkin paljon muitakin jännittäviä asioita, ja aiomme tutkia lentokoneen historiaa, jotta voimme ymmärtää paremmin, miten pääsimme siihen, missä olemme nyt.

Suositeltu lukeminen

Sosiaalisen median täydellinen historia: aikajana verkkoverkostojen keksimisestä

Kuka keksi Internetin? Ensikäden kertomus

iPhonen historia: jokainen sukupolvi aikajanalla 2007 - 2022

Taivaalle katsominen

Ihmiset olivat kiehtoneet taivasta ja haaveilivat lintujen seuraan liittymisestä jo kauan ennen ensimmäisiä laillisia lentämisyrityksiä. Esimerkiksi jo 6. vuosisadalla jKr. Kiinan pohjoisen Qi-alueen vangit pakotettiin tekemään koelentoja leijoilla kaupungin muurien yläpuolella olevasta tornista.

Varhaiset yritykset lentää olivat lähinnä yrityksiä jäljitellä lintujen lentoa. Varhaiset mallit olivat alkeellisia ja epäkäytännöllisiä, mutta ajan mittaan niistä tuli monimutkaisempia. Ensimmäiset "lentäviä koneita" muistuttavat mallit olivat Leonardo Da Vincin 1400-luvun loppupuolella tekemät mallit, joista tunnetuimmat olivat "räpyttelevä ornitopteri" ja "kierteinen roottori".

Lennon synty

1600-luvulla ilmapallolennon teoria oli alkanut kehittyä, kun Francesco Lana De Terzi alkoi kokeilla paine-eroja. Kuitenkin vasta 1700-luvun puolivälissä Montgolfierin veljekset kehittivät suurempia ilmapallomalleja. Tämä johti ensimmäiseen miehitettyyn kuumailmapallolentoon (ilmaa kevyempi) 21. marraskuuta 1783, jonka tekivät Jean-François Pilâtre de Rozier jaMarquis d'Arlandes Pariisissa, Ranskassa.

Pian tämän jälkeen, vuonna 1799, englantilainen Sir George Cayley kehitti kiinteäsiipisen lentokoneen käsitteen. Hän päätteli, että ilmaa raskaampaan lentokoneeseen vaikuttaa neljä voimaa. Nämä neljä voimaa olivat:

• Paino - Esineeseen kohdistuva voima, joka johtuu joko painovoimasta tai siihen kohdistuvasta ulkoisesta voimasta.
• Nostovoima - Kohteeseen kohdistuvan voiman ylöspäin suuntautuva osa, kun ilmavirta suunnataan sitä kohti.
• Vetovastus - Ilman liikkeen ja nopeuden aiheuttama vastus esineen eteenpäin suuntautuvaa liikettä vastaan.
• Työntövoima - Voima, joka kohdistuu liikkuvan kappaleen suuntaa vastaan. Tämä osoittaa Newtonin kolmannen lain, jonka mukaan liikkuvaan kappaleeseen kohdistuva reaktio on yhtä suuri ja vastakkainen.

Näiden periaatteiden avulla Cayley valmisti onnistuneesti ensimmäisen mallilentokoneen, ja tämän vuoksi häntä pidetään usein "ilmailun isänä". Cayley päätteli oikein, että jatkuva lentäminen huomattavan matkan yli edellytti lentokoneeseen kiinnitettävää voimanlähdettä, joka kykeni tuottamaan tarvittavan työntövoiman ja nosteen ilman, että se painoi lentokonetta alaspäin.

Teknologia paranee

Reilut 50 vuotta myöhemmin ranskalainen Jean-Marie Le Bris sai aikaan ensimmäisen moottoroidun lennon hevosen vetämällä purjelentokoneella rannalla. Tämän jälkeen, 1800-luvun loppupuolella, purjelentokoneiden mallit monimutkaistuivat, ja nämä uudet mallit mahdollistivat edeltäjiään paremman hallinnan.

Yksi aikansa vaikutusvaltaisimmista ilmailijoista oli saksalainen Otto Lilienthal. Hän suoritti menestyksekkäästi useita purjelentoja, yli 2500, Rhinowin alueen kukkuloilta Saksassa. Lilienthal tutki lintuja ja tutki niiden lentoa selvittääkseen aerodynamiikkaa. Hän oli tuottelias keksijä, joka suunnitteli monia lentokonemalleja, mukaan lukien kaksitasolentokoneet (lentokoneet, joissa on kaksi siipeä, joista toinen on yläpuolella ja toinen yläpuolella).toinen) ja monoplaneja.

Traagisesti Lilienthal kuoli kuitenkin ennenaikaisesti viisi vuotta ensilentonsa jälkeen. Hän mursi niskansa purjelentokoneen putoamisessa, mutta hänen kuollessaan vuonna 1896 hänen 250 metrin (820 jalan) pituinen purjelentomatkansa oli siihen asti pisin matka lentokoneella. Kuvat Lilienthalin seikkailuista saivat maailman uteliaaksi ja herättivät tiedemiesten ja keksijöiden ruokahalun pidentää edelleen purjelentokoneen rajoja.lento.

Samoihin aikoihin yritettiin monesti saada aikaan moottorilla lentämistä. Vaikka joitakin hyvin lyhyitä "nostoja" saatiinkin aikaan, koneet olivat yleensä epävakaita pitkäaikaiseen lentoon.

Ensimmäinen lento

Orville ja Wilbur Wright olivat seuranneet tiiviisti Lilienthalin edistysaskeleita ja pyrkivät saavuttamaan kestävän "ilmaa raskaamman" lennon. He kamppailivat saadakseen aikaan lentokoneen, joka olisi riittävän kevyt ja tehokas tavoitteensa saavuttamiseksi, joten he ottivat yhteyttä ranskalaisiin autonrakentajiin, mutta heidän kevyimmätkin autonmoottorinsa olivat edelleen liian painavia. Ratkaisun löytämiseksi veljekset, joilla oli polkupyörien korjaamoa, yrittivät löytääliikkeessä Daytonissa, Ohiossa, päättivät rakentaa oman moottorin ystävänsä, mekaanikko Charles Taylorin avulla.

LUE LISÄÄ : Polkupyörien historia

Heidän lentokoneensa, jonka nimi oli osuvasti "Flyer", oli puusta ja kankaasta valmistettu kaksitaso 12,3 metrin pituinen ja sen siipipinta-ala oli 47,4 neliömetriä. Siinä oli vaijerijärjestelmä, jonka avulla lentäjä pystyi hallitsemaan siipien ja pyrstön korkeutta, minkä ansiosta lentäjä pystyi hallitsemaan sekä koneen korkeutta että sivuttaisliikettä.

Joulukuun 17. päivänä 1903 Orville Wright, joka oli "voittanut" arvonnassa lentäjän paikan, yritti useita lentoja, ja hänen viimeinen yrityksensä johti onnistuneeseen lentoon, joka kesti 59 sekuntia ja kattoi 260 metrin matkan (853 jalkaa).

Wrightin veljekset jatkoivat lentokoneensa kehittämistä, ja vuotta myöhemmin he tekivät ensimmäisen moottorikäyttöisen lentokoneen kiertolennon. Lentokonetta kehitettiin edelleen, ja vuonna 1905 Flyer III oli huomattavasti luotettavampi kuin kaksi edellistä mallia, ja se tarjosi luotettavaa suorituskykyä ja ohjattavuutta.

Uusi toimiala syntyy

Yhden merkittävimmistä uudistuksista lentokoneen suunnittelussa otti käyttöön Louis Blériot vuonna 1908. Ranskalaisen Blériot VIII -lentokoneessa oli monoplan siipi, joka oli rakennettu "traktorikokoonpanolla". Traktorikokoonpanossa lentokoneen potkurit sijaitsevat moottorin edessä eikä sen takana, mikä oli ollut aiemmin normaali käytäntö. Tämä kokoonpano johti siihen, että lentokone olivedetään ilmassa työntämisen sijasta, mikä antaa sille erinomaisen ohjauksen.

Vain vuotta myöhemmin Blériot teki historiaa uusimmalla lentokoneellaan, Blériot XI:llä, ylittämällä Englannin kanaalin ja saaden samalla 1000 punnan palkinnon, jonka englantilainen sanomalehti The Daily Mail oli tarjonnut ensimmäiselle suorittajalle.

Viimeisimmät tekniset artikkelit

Kuka keksi hissin? Elisha Otis Elevator ja sen kohottava historiaa

Kuka keksi hammasharjan: William Addisin moderni hammasharja

Naislentäjät: Raymonde de Laroche, Amelia Earhart, Bessie Coleman ja muut!

Vesistöjen ylittämisestä puheen ollen, syyskuussa 1913 Roland Garros, myös ranskalainen, lensi Etelä-Ranskasta Tunisiaan, mikä teki hänestä ensimmäisen Välimeren ylittäneen lentäjän.

Ensimmäinen maailmansota 1914 - 1918

Kun Eurooppa syöksyi sotaan vuonna 1914, lentokoneiden lennokkuuden tutkimuksellinen luonne väistyi halusta tehdä lentokoneista sotakoneita. Tuohon aikaan suurin osa lentokoneista oli kaksitasoisia, ja niitä käytettiin laajalti tiedustelutarkoituksiin. Tämä oli hyvin vaarallinen yritys, sillä maastotuli tuhosi usein nämä suhteellisen hitaasti liikkuvat lentokoneet.

Garros osallistui edelleen lentokoneiden kehittämiseen, mutta nyt hän keskittyi tekemään niistä taistelukoneita. Hän otti käyttöön Morane-Saulnierin L-tyypin lentokoneen potkureihin levytyksen, joka tarjosi suojaa, kun tykki ammuttiin potkurin kaaren läpi. Garrosista tuli myöhemmin ensimmäinen lentäjä, joka pudotti viholliskoneen tällä kokoonpanolla.

Saksalaisella puolella samaan aikaan Anthony Fokkerin yhtiö työskenteli myös samantyyppisen teknologian parissa. He keksivät synkronointilaitteen, joka mahdollisti entistä luotettavamman taistelukoneiden laukaisun ja käänsi ilmaherruuden saksalaisten eduksi. Garros ammuttiin alas Saksan yllä vuonna 1915, eikä hän kyennyt tuhoamaan konettaan ennen kuin se oli joutunut vihollisen käsiin. Saksalaiset pystyivät siis tutkimaan, mitenvihollisteknologiaa, ja tämä täydensi Fokkerin työtä.

Fokkerin lentokoneet antoivat Saksalle ilmaherruuden, ja niiden ansiosta Saksa onnistui sodan alkuvaiheessa monissa lennoissa, kunnes liittoutuneiden teknologia kuroi heidät kiinni, jolloin Saksa sai jälleen yliotteen.

Sotien välinen aika

Kahden maailmansodan välisenä aikana lentokonetekniikka kehittyi edelleen. Ilmajäähdytteisten radiaalimoottoreiden käyttöönotto vesijäähdytteisten sijaan merkitsi sitä, että moottorit olivat luotettavampia, kevyempiä ja niiden teho/painosuhde oli parempi, mikä merkitsi nopeampaa lentoa. Yksitasoiset lentokoneet olivat nyt hyvin yleinen käytäntö.

Ensimmäinen välitön Atlantin ylittävä lento tehtiin vuonna 1927, kun Charles Lindbergh teki 33 tunnin matkan New Yorkista Pariisiin yksitasokoneellaan Spirit of St Louis. 1932 Amelia Earhartista tuli ensimmäinen nainen, joka onnistui tässä saavutuksessa.

Tänä aikana tehtiin työtä rakettimoottoreiden parissa. Nestemäistä polttoainetta käyttävät raketit olivat paljon kevyempiä vaaditun nesteen tiheyden ja paineen vuoksi. Ensimmäinen miehitetty lento nestemäistä polttoainetta käyttävällä raketilla saatiin päätökseen kesäkuussa 1939, muutama kuukausi ennen toisen maailmansodan puhkeamista.

Toinen maailmansota 1939 - 1945

Toisessa maailmansodassa lentokone nousi sotilasoperaatioiden eturintamaan. Suunnittelun kehittyminen merkitsi sitä, että oli olemassa laaja valikoima lentokoneita, jotka soveltuivat erityisesti tiettyjen operaatioiden suorittamiseen. Niitä olivat muun muassa hävittäjälentokoneet , pommitus- ja hyökkäyslentokoneet , strategiset ja valokuva-tiedustelulentokoneet , vesilentokoneet sekä kuljetus- ja hyötyilma-alukset

Suihkumoottorit tulivat hävittäjälentokoneiden luokkaan vasta myöhään. Niiden mekaniikka oli ollut kehitteillä jo vuosia, mutta Messerschmitt Me 262, ensimmäinen suihkukone, teki ensilentonsa vuonna 1944.

Suihkumoottori erosi rakettimoottoreista siinä, että se imi ilmaa koneen ulkopuolelta palamisprosessia varten sen sijaan, että moottorin olisi pitänyt kuljettaa happea mukanaan. Tämä tarkoittaa, että suihkumoottoreissa on imu- ja pakokaasu-aukot, kun taas rakettimoottoreissa on vain pakokaasu.

Sodan jälkeen

Vuonna 1947 rakettimoottorikäyttöisestä Bell X-1:stä tuli ensimmäinen lentokone, joka rikkoi äänivallin. Äänivalli on piste, jossa aerodynaaminen vastus kasvaa äkillisesti. Äänen nopeus on 767 mph (20 asteen lämpötilassa), tätä oli lähestytty sukelluksissa potkureilla varustetuilla lentokoneilla, mutta niistä tuli hyvin epävakaita. Moottorin koko, joka olisi vaadittu näidenlentokoneet äänimyrskyn läpi olisivat olleet epäkäytännöllisen suuria.

Tämä johti suunnittelun muuttamiseen siten, että koneen nokka oli kartiomainen ja siipien etureunat terävät. Myös rungon poikkileikkaus pidettiin mahdollisimman pienenä.

Kun maailma toipui sodan tuhoista, lentokoneita alettiin käyttää enemmän kaupallisiin tarkoituksiin. Varhaisissa matkustajakoneissa, kuten Boeing 377:ssä ja Cometissa, oli paineistetut rungot ja ikkunat, ja ne tarjosivat lentäjille mukavuutta ja suhteellista ylellisyyttä, jota ei ollut aiemmin nähty. Nämä mallit eivät kuitenkaan olleet vielä täysin viimeisteltyjä, ja oppeja otettiin vielä käyttöön esimerkiksi metallin väsymisen suhteen. Traagisesti monetnäistä opetuksista havaittiin kohtalokkaiden epäonnistumisten jälkeen.

Yhdysvallat oli edelläkävijä kaupallisen lentokonetuotannon alalla. Moottorit kasvoivat kokoaan, ja paineistetut rungot muuttuivat hiljaisemmiksi ja mukavammiksi. Myös navigoinnissa ja lentokoneen ympärillä olevissa yleisissä turvallisuusominaisuuksissa saavutettiin edistystä.

Kun yhteiskunta muuttui länsimaissa, ihmisillä oli enemmän käytettävissä olevia tuloja, ja lentopalvelujen laajentumisen myötä tarjoutui enemmän mahdollisuuksia vierailla maissa, jotka olivat aiemmin olleet sekä taloudellisesti että logistisesti saavuttamattomissa.

Lentomatkustamisen ja "lomailun" räjähdysmäinen kasvu tuki monia uusia yrityksiä, joista osa liittyi lentoasemien, lomakohteiden (hotellit ja nähtävyydet) ja matkailuun liittyvien tuotteiden, kuten monien nykyään suosittujen matkatavaramerkkien, laajentamiseen.

Toimiala laajenee

50- ja 60-luvuilla rakettiteknologia kehittyi edelleen, ja avaruus valloitettiin, kun ihminen laskeutui kuuhun heinäkuussa 1969. Concorde, maailman ensimmäinen yliäänitehokas matkustajakone, esiteltiin maailmalle vuonna 1976. Se pystyi lentämään New Yorkin ja Pariisin väliä alle neljässä tunnissa, mutta se lopetettiin lopulta turvallisuussyistä.

Kaupallisesti asiat alkoivat muuttua yhä suuremmiksi ja paremmiksi. Boeing 747-8:n ja Airbus A380-800:n kaltaiset valtavat lentokoneet merkitsivät sitä, että lentokoneisiin mahtui nyt yli 800 matkustajaa.

Tutustu muihin Tech-artikkeleihin

Puhelinten täydellinen historia viimeisten 500 vuoden ajalta

Verkkosivujen suunnittelun historia

Lentokoneen historia

Kuka keksi hissin? Elisha Otis Elevator ja sen kohottava historiaa

Internet-liiketoiminta: historia

Nikola Teslan keksinnöt: todelliset ja kuvitellut keksinnöt, jotka muuttivat maailmaa

Sotilaallisessa mielessä futuristinen häivepommikone syntyi, ja suihkuhävittäjät työnsivät mahdollisen rajoja. F-22 Raptor on uusin edustaja yhä nopeampien, ketterämpien, häiveettömämpien (tutka ei pysty havaitsemaan) ja älykkäämpien suihkukoneiden pitkässä sarjassa.

Vuonna 2018 Virgin Galacticista tuli ensimmäinen perinteinen lentokone, joka saavutti avaruuden reunan, kun se nousi 270 000 jalan korkeuteen, eli ohi Yhdysvaltain hallituksen määrittelemän 50 mailin rajan. Nykyään on olemassa kaupallisia lentoja, jotka vievät korkeasti maksavia asiakkaita noin 13,5 mailin korkeuteen ilmakehään ja synnyttävät uuden toimialan: avaruusturismin.

Päätelmä

Lentokoneen historia on tarina monista ihmeellisistä teknisistä edistysaskelista, jotka ovat tapahtuneet suhteellisen lyhyessä ajassa. Niiden takana ovat olleet monet rohkeat ja älyllisesti nerokkaat miehet ja naiset. Useimmat meistä pitävät itsestäänselvyytenä sitä, että meillä on nykyään mahdollisuus päästä maailmanlaajuisiin kohteisiin näiden pioneerien ansiosta, mutta emme saa koskaan unohtaa, miten merkittävää on, että me ihmiset olemme löytäneet mahdollisuuden lentää lentokoneella.kyky lentää.

Kirjallisuusluettelo

Tiede ja sivilisaatio Kiinassa: Fysiikka ja fysikaalinen teknologia, konetekniikka Volume 4 - Joseph Needham ja Ling Wang 1965.

Ensimmäinen kuumailmapallo: lennon suurimmat hetket. Tim Sharpe

Gibbs-Smith, C.H. Ilmailu: historiallinen katsaus . Lontoo, NMSI, 2008. ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - Pioneerit, ilmailu ja ilmailumallinnus

Maailman biografian tietosanakirja - Otto Lilienthal

Wright Flyer - Daytonan ilmailuperinnön kansallinen historiallinen puisto, Wrightin veljesten kansallinen muistomerkki (Wright Brothers National Memorial)

Encyclopedia Britannica - Louis Blériot, ranskalainen lentäjä. Tom D. Crouch

The First Jet Pilot: The Story of German Test Pilot Erich Warsitz - London Pen and Sword Books Ltd. 2009. Lutz Warsitz.

Suihkumoottorin historia. Mary Bellis.

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

NBC News - Virgin Galacticin koelento saavuttaa ensimmäistä kertaa avaruuden reunan Dennis Romero, David Freeman ja Minyvonne Burke. 13.12.2018.

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