飛行機の歴史

ウィルバー・ライトは、兄のオーヴィルがノースカロライナ州キティホークの高く砂の多い砂丘を飛び立つのを緊張しながら見ていたとき、自分たちが歴史を作っていることはおそらくわかっていただろう。 しかし、その成功の先に何が待っているのかは、おそらく想像もできなかっただろう。 この短いながらも成功した航海が、人類を飛行だけでなく宇宙にまで導くことになるとは、彼は夢にも思わなかったはずだ。

もちろん、ライト兄弟の初飛行から最終的な月旅行までの間には、他にもたくさんのエキサイティングな出来事があった。私たちがどのようにして今日に至ったのかをよりよく理解するために、飛行機の歴史を探っていくつもりだ。

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例えば、紀元6世紀には、中国の斉北部の囚人が城壁の上の塔から凧の試験飛行をさせられていた。

初期の飛行の試みは、基本的に鳥の飛行を模倣しようとするものだった。 初期の設計は原始的で実用的ではなかったが、時が経つにつれて複雑になっていった。 飛行機械」に似た最初の設計は、15世紀後半にレオナルド・ダ・ヴィンチによって生み出されたもので、最も有名なものは「羽ばたき式オーニソプター」と「ヘリカルローター」である。

フライトの誕生

17世紀までには、フランチェスコ・ラナ・デ・テルツィが圧力差の実験を始めたことで、気球飛行の理論が発展し始めた。 しかし、モンゴルフィエ兄弟が気球の大型モデルを開発したのは18世紀半ばのことだった。 これにより、1783年11月21日、ジャン＝フランソワ・ピラートル・ド・ロジエによる初の有人熱気球飛行（空気より軽い）が実現した。フランス、パリのアルランド侯爵。

それから間もなくの1799年、イギリスのジョージ・ケイリー卿が固定翼機のコンセプトを開発した。 彼は、「空気より重い」航空機には4つの力が作用すると推論した：

• 重量 - 重力または外力によって物体にかかる力。
• 揚力 - 空気の流れが物体に向かうときにかかる力のうち、上向きの部分。
• 抗力 - 空気の動きと速度が物体の前方運動に与える抵抗。
• スラスト（推進力） - 移動する物体の方向に対して加えられる力。 これは、移動する物体に対する反作用は等しく反対であるというニュートンの第3法則を実証している。

ケイリーは、かなりの距離を継続的に飛行するには、機体を重くすることなく必要な推力と揚力を得られる動力源を機体に取り付ける必要があると正しく推論した。

技術の向上

それから50年余り、フランス人のジャン＝マリー・ル・ブリが、海岸沿いを馬に引かれたグライダーで初の "動力飛行 "を達成した。 この後、19世紀後半を通じてグライダーの設計はより複雑になり、これらの新しいスタイルは前任者よりもコントロールが可能になった。

当時、最も影響力のあった飛行家のひとりがドイツのオットー・リリエンタールである。 彼はドイツのライン川周辺の丘から2500回以上ものグライダー飛行を成功させた。 リリエンタールは鳥を研究し、その飛行を調べて航空力学を解明した。 彼は多作な発明家であり、複葉機（翼が2枚あり、1枚が上方にある機体）を含む多くの航空機モデルを設計した。と単葉機である。

リリエンタールはグライダーの墜落事故で首の骨を折ったが、1896年に死亡した時点で、グライダーによる250mの飛行は、それまでの航空機による最長記録だった。 彼の冒険の写真は世界中の好奇心を刺激し、科学者や発明家たちの意欲をかきたて、グライダーの限界をさらに押し広げることになった。フライト。

同じ頃、エンジンを使った動力飛行の試みが数多く行われたが、ごく短時間の "リフト "は成功したものの、持続的な飛行には概して不安定だった。

初」フライト

オーヴィルとウィルバー・ライトの兄弟は、リリエンタールの進歩に密着し、持続的な「空気より重い」飛行の実現に乗り出した。 彼らは、目的を達成するのに十分な軽さとパワーを持つ機体の製造に苦心し、フランスの自動車技術者と協力したが、彼らの最も軽い自動車エンジンはまだ重すぎた。 解決策を見つけるため、自転車の修理工場を経営していた兄弟は、「空気より重い」飛行の実現に乗り出した。オハイオ州デイトンのショップは、友人のメカニック、チャールズ・テイラーの助けを借りて、自分たちでエンジンを作ることにした。

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フライヤー」と名付けられた彼らの機体は、全長12.3m（～40フィート）、翼面積47.4平方メートル（155平方フィート）の木と布の複葉機で、パイロットが翼と尾翼の高さをコントロールできるケーブル・システムを備えていた。 これにより、パイロットは機体の仰角と横方向の動きの両方をコントロールすることができた。

1903年12月17日、抽選でパイロットに「当選」したオーヴィル・ライトは何度も飛行を試み、最後の挑戦で59秒間、260mの飛行に成功した。

ライト兄弟は航空機の開発を続け、1年後にはエンジン式飛行機による初の円形飛行を実施した。 その後も改良が続けられ、1905年、フライヤーIIIは信頼性の高い性能と操縦性を備えた、それまでの2機よりもはるかに信頼性の高いものとなった。

新産業の出現

飛行機の設計における重要な革新のひとつは、1908年にルイ・ブレリオによってもたらされた。 フランス人である彼のブレリオ8世機は、「トラクター配置」の単葉主翼を備えていた。 トラクター配置とは、飛行機のプロペラが、それまでの標準的な配置であったエンジンの後方ではなく、エンジンの前方に位置する配置のことである。 この配置により、飛行機は次のようになった。押されるのではなく、引っ張られるように宙を舞い、優れた操舵性を発揮する。

そのわずか1年後、ブレリオは最新鋭機ブレリオXIで英仏海峡を横断し、その過程で1000ポンドの賞金を手にした。 この賞金は、イギリスの新聞『デイリー・メール』紙が最初にこの偉業を達成した人物に提供したものだった。

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水域横断の話題では、1913年9月、同じくフランス人のローラン・ギャロスが南フランスからチュニジアまで飛行し、地中海を横断した最初の飛行士となった。

第一次世界大戦 1914 - 1918

1914年、ヨーロッパが戦争に突入すると、飛行機飛行の探検的性質は、飛行機を戦争用の機械にしたいという願望へと変わっていった。 当時、飛行機の大半は複葉機であり、偵察目的で広く使用されていた。 これは非常に危険な事業であり、地上からの砲火によって、比較的動きの遅いこの飛行機はしばしば撃墜された。

ガロスは飛行機の開発で役割を果たし続けたが、今度は戦闘機にすることに力を注いだ。 彼はモラン・ソルニエL型機のプロペラにメッキを導入し、プロペラアークを通して銃を発射する際に防御を提供した。 ガロスは後に、この構成で敵機を撃墜した最初のパイロットとなった。

ドイツ側では、同時期にアンソニー・フォッカー社も同種の技術に取り組んでいた。 彼らはシンクロナイザー・ギアを発明し、より確実な兵器放出を可能にし、航空優勢をドイツ軍に傾けた。 ガロスは1915年にドイツ上空で撃墜され、敵の手に落ちる前に機体を破壊することができなかった。 そのため、ドイツ軍は、この技術を研究することができた。敵のテクノロジーはフォッカーの仕事を補完するものだった。

フォッカーの飛行機はドイツに空中戦の覇権をもたらし、戦争初期に多くのミッションを成功させた。

戦間期

水冷エンジンから空冷ラジアルエンジンが導入されたことで、エンジンの信頼性が高まり、軽量化され、出力重量比が向上した。 単葉機が主流となったのである。

1927年、チャールズ・リンドバーグが単葉機「スピリット・オブ・セントルイス」でニューヨークからパリまで33時間の旅をしたとき、初の大西洋無着陸横断飛行が達成された。

この時期、ロケットエンジンの研究が進められていた。 液体推進剤ロケットは、液体の密度と圧力を必要とするため、はるかに軽量であった。 液体推進剤ロケットによる初の有人飛行は、第二次世界大戦勃発の数ヶ月前、1939年6月に完了した。

第二次世界大戦 1939 - 1945

第二次世界大戦では、飛行機が軍事作戦の最前線に押し上げられた。 設計の進歩により、特定の作戦に特化した飛行機が大量に登場した。 その中には以下のようなものがある。 戦闘機 , 爆撃機および攻撃機 , 戦略・写真偵察機 , 水上機、輸送機、実用機

ジェットエンジンは、戦闘機というカテゴリーに後発的に加わったものである。 その仕組みは何年も前から研究されていたが、最初のジェット機であるメッサーシュミットMe262が初飛行したのは1944年のことだった。

ジェットエンジンはロケットエンジンと異なり、燃焼のために酸素を供給するのではなく、機外から空気を取り込む。 つまり、ジェットエンジンには吸気口と排気口があり、ロケットエンジンには排気口しかない。

戦後

1947年、ロケットエンジンを搭載したベルX-1が初めて音速の壁を破った。 音速の壁とは、空気抵抗が急激に増加する地点のことである。 音速は767マイル（摂氏20度）であり、プロペラを搭載した飛行機が急降下でこれに近づいたが、非常に不安定になった。 これらの推進に必要なエンジンの大きさは、1947年、ベルX-1が初めて音速の壁を破った。ソニックブームを通過する飛行機は現実的でなかっただろう。

胴体も最小限の断面に抑えられた。

ボーイング377やコメットのような初期の旅客機は、機体が与圧され、窓があり、それまでの旅客機にはない快適さと比較的贅沢な空間を提供していた。 しかし、これらのモデルは完全に洗練されていたわけではなく、金属疲労のような分野ではまだ教訓を学んでいる最中だった。 悲劇的に、多くのこれらの教訓は、致命的な失敗の後に発見された。

米国は民間航空機の生産をリードし、エンジンは大型化し続け、与圧された機体はより静かで快適なものになった。 航行や機体周辺の一般的な安全装備も進歩した。

欧米社会が変化するにつれ、人々の可処分所得が増え、航空便が拡大したことで、以前は経済的にも物流的にも手の届かなかった国々を訪れる機会が増えた。

航空旅行と「バケーション」の爆発的な増加は、多くの新興ビジネスを支えた。その中には、拡大する空港、休暇を過ごす場所（ホテルやアトラクション）、そして今日の人気ラゲージ・ブランドのような旅行関連商品に関連するものもあった。

産業の拡大

50年代から60年代にかけて、ロケット技術は進歩を続け、1969年7月には人類が月面に着陸し、宇宙が征服された。 1976年には、世界初の超音速旅客機コンコルドが世に送り出され、ニューヨーク-パリ間を4時間以内で飛行することができたが、安全上の理由から、結局は廃止された。

ボーイング747-8やエアバスA380-800のような巨大な航空機は、800人以上の乗客を収容できるようになった。

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軍事的には、未来的なステルス爆撃機が登場し、ジェット戦闘機は可能性の限界を押し広げた。 F-22ラプターは、より速く、より機動的で、よりステルス（レーダーに探知されない）かつインテリジェントなジェット機の最新型である。

2018年、ヴァージン・ギャラクティック号は、米国政府が定める50マイルを超える高度27万フィートまで上昇し、宇宙空間の端に到達した初の伝統的な航空機となった。 今日では、高額の料金を支払う顧客を大気圏に約13.5マイル連れて行く商業フライトがあり、宇宙観光という新たな産業が誕生している。

結論

飛行機の歴史は、比較的短期間に奇跡的な技術的進歩が数多く起こった物語である。 これは、多くの勇敢で知的な才能を持つ男女によって推進されてきた。 私たちの多くは、こうした先駆者たちのおかげで世界中の目的地にアクセスできるようになったことを当然のこととして受け止めているが、私たち人類が飛行機を発見したことがいかに驚くべきことであるかを決して忘れてはならない。飛行能力。

参考文献

中国の科学と文明：物理学と物理技術、機械工学 第4巻 ジョセフ・ニーダムと王玲 1965年

最初の熱気球：飛行の最も偉大な瞬間 ティム・シャープ

ギブス・スミス, C.H. 航空：歴史的調査 London, NMSI, 2008. ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - パイオニアたち、航空とエアロモデリング

世界人名事典 - オットー・リリエンタール

ライトフライヤー - デイトナ航空遺産国立歴史公園、ライト兄弟国立記念館

ブリタニカ百科事典 - ルイ・ブレリオ、フランスの飛行家 トム・D・クラウチ

ザ・ファースト・ジェット・パイロット：ドイツ人テストパイロット、エーリッヒ・ワーシッツの物語 - ロンドン Pen and Sword Books Ltd. 2009. ルッツ・ワーシッツ。

ジェットエンジンの歴史 メアリー・ベリス

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

NBC News - Virgin Galactic Test Flight Reaches The Edge of Space for First Time. Dennis Romero, David Freeman and Minyvonne Burke.

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