Lidmašīnas vēsture

Kad Vilburs Raits nervozi vēroja, kā viņa brālis Orvils lido pāri augstajām smilšainajām kāpām Kitty Hawk, Kalifornijas štatā, viņš, visticamāk, zināja, ka viņi veido vēsturi. Taču viņš droši vien nevarēja iedomāties, kas notiks pēc viņu panākumiem. Viņš nevarēja iedomāties, ka šis īsais, bet veiksmīgais lidojums aizvedīs cilvēkus ne tikai uz lidojumiem, bet arī uz kosmosu.

Protams, laikā starp brāļu Raitu pirmo lidojumu un mūsu iespējamo ceļojumu uz Mēnesi notika daudz citu aizraujošu notikumu, un mēs izpētīsim lidmašīnas vēsturi, lai labāk izprastu, kā mēs nonācām tur, kur esam šodien.

Ieteicamā lasāmviela

Sociālo mediju pilnīga vēsture: tiešsaistes tīklu izgudrošanas laika grafiks

Kas izgudroja internetu? Pārskats no pirmavota

iPhone vēsture: katra paaudze laika grafika secībā 2007 - 2022

Skatoties uz debesīm

Cilvēki bija aizrāvušies ar debesīm un sapņoja pievienoties putniem jau ilgi pirms pirmajiem likumīgajiem lidojuma mēģinājumiem. Piemēram, jau mūsu ēras 6. gadsimtā Ķīnas ziemeļu Qi reģionā ieslodzītie bija spiesti veikt izmēģinājuma lidojumus ar pūķiem no torņa virs pilsētas sienām.

Agrīnie lidojuma mēģinājumi būtībā bija mēģinājumi atdarināt putnu lidojumu. Agrīnās konstrukcijas bija primitīvas un nepraktiskas, bet laika gaitā tās kļuva sarežģītākas. 15. gadsimta beigās Leonardo da Vinči radīja pirmās konstrukcijas, kas atgādināja "lidojošas mašīnas", no kurām slavenākās bija "plīvojošais ornitopters" un "spirālveida rotors".

Lidojuma dzimšana

Līdz 17. gadsimtam gaisa balonu lidojumu teorija sāka attīstīties, kad Frančesko Lana de Terzi sāka eksperimentēt ar spiediena starpību. Tomēr tikai 18. gadsimta vidū brāļi Montgolfjē izstrādāja lielākus gaisa balona modeļus. 1783. gada 21. novembrī Žans Fransuā Pilārs de Rozjē (Jean-François Pilâtre de Rozier) veica pirmo pilotēto lidojumu ar gaisa balonu (vieglāku par gaisu).Marķīza d'Arlandes pilsēta Parīzē, Francijā.

Neilgi pēc tam, 1799. gadā, sers Džordžs Keilijs no Anglijas izstrādāja lidmašīnas ar fiksētiem spārniem koncepciju. Viņš secināja, ka lidmašīnu, kas ir "smagāka par gaisu", iedarbojas četri spēki:

• Svars - spēks, kas iedarbojas uz objektu gravitācijas vai ārēja spēka iedarbības rezultātā.
• Pacelšanās - spēka augšupvērstā daļa, kas iedarbojas uz objektu, kad gaisa plūsma ir vērsta pret to.
• Pretestība - pretestība objekta kustībai uz priekšu, ko rada gaisa kustība un ātrums pret to.
• Vilces spēks - spēks, kas iedarbojas pret kustīga objekta virzienu. Tas pierāda Ņūtona trešo likumu, ka reakcija uz kustīgu objektu ir vienāda un pretēja.

Izmantojot šos principus, Keilijs veiksmīgi izgatavoja pirmo lidmašīnas modeli, un tāpēc viņu bieži uzskata par "aviācijas tēvu". Keilijs pareizi secināja, ka nepārtrauktam lidojumam ievērojamā attālumā ir nepieciešams lidmašīnai piestiprināt enerģijas avotu, kas varētu nodrošināt nepieciešamo vilci un paceļamo spēku, neapgrūtinot lidmašīnu.

Tehnoloģiju uzlabošana

Pagāja tikai nedaudz vairāk par 50 gadiem, un francūzis Jean-Marie Le Bris ar savu planieri, ko pa pludmali vilka zirgs, veica pirmo "motorizēto" lidojumu. Pēc tam 19. gadsimta otrajā pusē planieru konstrukcijas kļuva sarežģītākas, un šie jaunie modeļi ļāva labāk kontrolēt lidmašīnas nekā to priekšgājēji.

Viens no ietekmīgākajiem tā laika aviatoriem bija vācietis Otto Lilientāls. Viņš veiksmīgi veica vairākus lidojumus ar planieri, vairāk nekā 2500, no kalniem Reinas reģionā Vācijā. Lilientāls pētīja putnus un pētīja to lidojumu, lai noteiktu aerodinamiku. Viņš bija ražīgs izgudrotājs, kurš izstrādāja daudzus lidaparātu modeļus, tostarp biplānus (lidaparāti ar diviem spārniem, no kuriem viens ir virsotrs) un monoplāni.

Tomēr Lilientāls traģiski nomira piecus gadus pēc pirmā lidojuma. 1896. gadā, avarējot planierim, viņš salauza kaklu, bet viņa 250 m (820 pēdas) garais lidojums ar planieri bija līdz tam laikam garākais lidojums ar lidaparātu. Attēli par viņa piedzīvojumiem ieinteresēja pasauli un rosināja zinātnieku un izgudrotāju apetīti vēl vairāk paplašināt lidojuma iespējas.lidojums.

Aptuveni tajā pašā laikā tika veikti daudzi mēģinājumi veikt lidojumus ar dzinēju. Lai gan tika veikti daži ļoti īsi "pacēlumi", lidmašīnas kopumā bija nestabilas ilgstošam lidojumam.

"Pirmais" lidojums

Orvils un Vilburs Raiti bija rūpīgi sekojuši Lilientāla sasniegumiem un nolēmuši panākt ilgstošu lidojumu "smagāk par gaisu". Viņi centās izgatavot kuģi, kas būtu pietiekami viegls un jaudīgs, lai sasniegtu savu mērķi, tāpēc sadarbojās ar franču automobiļu inženieriem, taču viņu vieglāko automobiļu dzinēji joprojām bija pārāk smagi. Lai rastu risinājumu, brāļi, kuri vadīja velosipēdu remonta uzņēmumuveikalā Deitonā, Ohaio štatā, ar drauga, mehāniķa Čārlza Teilora palīdzību nolēma uzbūvēt savu dzinēju.

LASĪT VAIRĀK : Velosipēdu vēsture

Viņu lidmašīna, kas tika nosaukta par "Flyer", bija 12,3 m (~40 pēdu) garš koka un auduma divplāksnis ar 47,4 kvadrātmetru (155 kvadrātpēdas) lielu spārnu laukumu. Tai bija troses sistēma, kas ļāva pilotam kontrolēt spārnu un astes augstumu, kas ļāva pilotam kontrolēt gan lidmašīnas augstumu, gan sānu kustības.

Tāpēc 1903. gada 17. decembrī Orvils Raits, kurš bija "uzvarējis" izlozē par pilotu, mēģināja veikt vairākus lidojumus, un viņa pēdējais mēģinājums bija veiksmīgs - lidojums ilga 59 sekundes un nosniedza 260 m (853 pēdas).

Brāļi Raiti turpināja pilnveidot savu lidmašīnu un gadu vēlāk veica pirmo lidmašīnas ar dzinēju apļveida lidojumu. Turpinājās lidmašīnas uzlabošana, un 1905. gadā lidmašīna Flyer III bija daudz uzticamāka nekā tās divas iepriekšējās inkarnācijas, piedāvājot drošu veiktspēju un manevrētspēju.

Rodas jauna nozare

Vienu no nozīmīgākajiem jauninājumiem lidmašīnu konstrukcijā ieviesa Luijs Blēriot 1908. gadā. 1908. gadā franču lidmašīnai Blériot VIII bija vienplāna spārns ar "traktora konfigurāciju". Traktora konfigurācijā lidmašīnas propelleri atrodas dzinēja priekšā, nevis aiz dzinēja, kā tas bija ierasts iepriekš. Šī konfigurācija ļāva lidmašīnai būtnevis spiež, bet gan velk pa gaisu, tādējādi nodrošinot labāku vadāmību.

Tikai gadu vēlāk Blériot ar savu jaunāko lidmašīnu Blériot XI iegāja vēsturē, pārlidojot Lamanša šaurumu un iegūstot sev 1000 mārciņu balvu. Angļu laikraksts "The Daily Mail" to bija piedāvājis tam, kurš pirmais veiks šo lidojumu.

Jaunākie tehnoloģiju raksti

Kas izgudroja liftu? Elīša Otisa lifts un tā pacilājošā vēsture

Kas izgudroja zobu birsti: Viljama Adisa modernā zobu birste

Sievietes pilotes: Raymonde de Laroche, Amelia Earhart, Bessie Coleman un citas!

Runājot par ūdenstilpju šķērsošanu, 1913. gada septembrī Rolāns Garross, arī francūzis, veica lidojumu no Francijas dienvidiem uz Tunisiju, tādējādi kļūstot par pirmo aviatoru, kas pārlidojis Vidusjūru.

Pirmais pasaules karš 1914-1918

Kad 1914. gadā Eiropa iegrima karā, lidmašīnu lidojumu pētnieciskais raksturs nomainījās pret vēlmi pārvērst lidmašīnas par kara mašīnām. Tajā laikā lielākā daļa lidmašīnu bija divpilota lidmašīnas, un tās plaši izmantoja izlūkošanai. Tas bija ļoti bīstams pasākums, jo zemes uguns bieži notrieca šīs salīdzinoši lēni lidojošās lidmašīnas.

Garross turpināja piedalīties lidmašīnu attīstībā, taču tagad viņš pievērsās to pārveidošanai par kaujas mašīnām. Viņš ieviesa pārklājumu Morane-Saulnier L tipa lidmašīnas propelleriem, kas nodrošināja aizsardzību, šaujot ar lielgabalu caur propellera loku. Vēlāk Garross kļuva par pirmo pilotu, kurš notrieca ienaidnieka lidmašīnu, izmantojot šo konfigurāciju.

Vācu pusē tajā pašā laikā arī Antonija Fokkera kompānija strādāja pie tāda paša veida tehnoloģijas. Viņi izgudroja sinhronizatora mehānismu, kas ļāva drošāk izšaut munīciju un novirzīja pārsvaru gaisā par labu vāciešiem. 1915. gadā virs Vācijas tika notriekts Garross, kurš nespēja iznīcināt savu lidmašīnu, pirms tā nonāca ienaidnieka rokās. Tāpēc vācieši varēja pētītienaidnieku tehnoloģijas, un tas papildināja Fokkera darbu.

Fokkera lidmašīnas nodrošināja Vācijai pārākumu gaisā un ļāva veikt daudzus veiksmīgus lidojumus kara sākumā, līdz sabiedroto tehnoloģijas panāca to, kad Vācija atkal ieguva pārsvaru.

Starpkaru periods

Laika posmā starp abiem pasaules kariem turpināja attīstīties lidmašīnu tehnoloģijas. Gaisa dzesēšanas radiālo dzinēju ieviešana pretstatā ūdens dzesēšanas dzinējiem nozīmēja, ka dzinēji bija uzticamāki, vieglāki un ar lielāku jaudas un svara attiecību, kas nozīmēja, ka tie varēja lidot ātrāk. Vienplanieriski lidaparāti tagad bija kļuvuši par lielu normu.

Pirmais transatlantiskais lidojums bez starpnosēšanās tika veikts 1927. gadā, kad Čārlzs Lindbergs ar savu monoplānu "Spirit of St Louis" veica 33 stundu ilgu lidojumu no Ņujorkas uz Parīzi. 1932. gadā Amēlija Erhart kļuva par pirmo sievieti, kas veica šo lidojumu.

Šajā laikā notika darbs pie raķešu dzinēju izstrādes. Šķidrās degvielas raķetes bija daudz vieglākas šķidruma blīvuma un nepieciešamā spiediena dēļ. 1939. gada jūnijā, dažus mēnešus pirms Otrā pasaules kara sākuma, tika veikts pirmais pilotu lidojums ar šķidro degvielu raķeti.

Otrais pasaules karš 1939 - 1945

Otrā pasaules kara laikā lidmašīna kļuva par militāro operāciju avangardu. Konstrukcijas attīstība nozīmēja, ka radās plašs lidmašīnu klāsts, kas bija īpaši piemērotas konkrētu operāciju veikšanai. To vidū bija arī kaujas lidmašīnas , bumbvedēju un uzbrukuma lidmašīnas , stratēģiskie un fotoizlūkošanas lidaparāti , hidroplāniem, transporta un komunālajiem lidaparātiem.

Reaktīvie dzinēji bija vēls papildinājums iznīcinātāju kategorijai. To mehānika bija izstrādāta jau gadiem ilgi, bet pirmais reaktīvais Messerschmitt Me 262 pirmo reizi pacēlās 1944. gadā.

Reaktīvais dzinējs atšķīrās no raķešu dzinējiem, jo tas degšanas procesam gaisu iesūc no lidmašīnas ārpuses, nevis dzinējam šim darbam ir nepieciešams skābekļa krājums. Tas nozīmē, ka reaktīvajiem dzinējiem ir ieplūdes un izplūdes atveres, bet raķešu dzinējiem ir tikai izplūdes atveres.

Pēc kara

1947. gadā ar raķešu dzinēju darbināmais Bell X-1 kļuva par pirmo lidaparātu, kas pārvarēja skaņas barjeru. Skaņas barjera ir punkts, kurā pēkšņi palielinās aerodinamiskā pretestība. Skaņas ātrums ir 767 mph (pie 20 grādiem pēc Celsija), šim ātrumam bija pietuvojušās lidmašīnas ar propelleriem, taču tās kļuva ļoti nestabilas. Dzinēja lielums, kas būtu bijis nepieciešams, lai darbinātu šīslidmašīnas caur skaņas bumu būtu bijušas nepraktiski lielas.

Tā rezultātā tika mainīta konstrukcija ar konusveidīgu priekšgalu un asām spārnu priekšējām malām. Fuzelāžai arī tika saglabāts minimāls šķērsgriezums.

Kad pasaule atguvās no kara postījumiem, lidmašīnas sāka vairāk izmantot komerciāliem mērķiem. Pirmajām pasažieru lidmašīnām, piemēram, Boeing 377 un Comet, bija hermetizēti fizelāžas korpusi, logi, un tās nodrošināja lidotājiem komfortu un relatīvu greznību, kas iepriekš nebija pieredzēta. Tomēr šie modeļi nebija pilnībā noslīpēti, un vēl aizvien tika apgūta pieredze tādās jomās kā metāla nogurums. Traģiski, ka daudzino šīm mācībām tika atklātas pēc letālām neveiksmēm.

Amerikas Savienotās Valstis bija līderis komerciālo lidmašīnu ražošanā. Turpināja palielināties dzinēju izmēri, un hermetizētie fuzelāgi kļuva klusāki un ērtāki. Tika panākts progress arī navigācijas un vispārējās drošības ierīču jomā ap lidmašīnu.

Mainoties sabiedrībai Rietumu pasaulē, cilvēkiem bija vairāk rīcībā esošu ienākumu, un, attīstoties gaisa satiksmei, radās vairāk iespēju apmeklēt valstis, kas iepriekš bija finansiāli un loģistikas ziņā nesasniedzamas.

Gaisa ceļojumu un "brīvdienu ceļošanas" straujais pieaugums veicināja daudzus jaunus uzņēmumus, no kuriem daži bija saistīti ar lidostu, brīvdienu vietu (viesnīcu un apskates objektu) un ar ceļošanu saistītu produktu, piemēram, daudzu mūsdienās populāru bagāžas zīmolu, paplašināšanos.

Nozares paplašināšanās

50. un 60. gados turpināja pilnveidoties raķešu tehnoloģijas, un 1969. gada jūlijā cilvēks piezemējās uz Mēness. 1976. gadā pasaulē parādījās Concorde - pasaulē pirmā virsskaņas pasažieru lidmašīna. 1976. gadā tā spēja veikt lidojumu starp Ņujorku un Parīzi mazāk nekā četrās stundās, taču drošības apsvērumu dēļ lidojumus pārtrauca.

Komerciālajā jomā viss sāka kļūt lielāks un labāks. Milzīgas lidmašīnas, piemēram, Boeing 747-8 un Airbus A380-800, tagad varēja pārvadāt vairāk nekā 800 pasažieru.

Izpētīt vairāk tehnoloģiju rakstu

Pilnīga pēdējo 500 gadu telefonu vēsture

Tīmekļa vietņu dizaina vēsture

Lidmašīnas vēsture

Kas izgudroja liftu? Elīša Otisa lifts un tā pacilājošā vēsture

Interneta bizness: vēsture

Nikola Teslas izgudrojumi: reāli un iedomāti izgudrojumi, kas izmainīja pasauli

Militārajā jomā radās futūristisks "stealth" bumbvedējs, un reaktīvie iznīcinātāji paplašināja iespēju robežas. F-22 Raptor ir jaunākais no virknes aizvien ātrāku, manevrētspējīgāku, slēptu (nespēj tikt pamanīts ar radaru) un inteliģentāku lidmašīnu.

2018. gadā Virgin Galactic kļuva par pirmo tradicionālo lidmašīnu, kas sasniedza kosmosa robežu, uzkāpjot 270 000 pēdu augstumā, pārsniedzot ASV valdības noteikto 50 jūdžu robežu. Šodien tiek veikti komerciāli lidojumi, kas maksājošus klientus aizved aptuveni 13,5 jūdzes atmosfērā, radot jaunu nozari - kosmosa tūrismu.

Secinājums

Lidmašīnas vēsture ir stāsts par daudziem brīnumainiem tehniskiem sasniegumiem salīdzinoši īsā laika posmā. To ir veicinājuši daudzi drosmīgi un intelektuāli izcili vīrieši un sievietes. Lielākā daļa no mums uzskata par pašsaprotamu to, ka, pateicoties šiem pionieriem, mums tagad ir pieejami galamērķi visā pasaulē, taču mēs nekad nedrīkstam aizmirst, cik patiesi ievērojams ir tas, ka mēs kā cilvēki esam atraduši.spēja lidot.

Bibliogrāfija

Zinātne un civilizācija Ķīnā: fizika un fizikālā tehnoloģija, mašīnbūve 4. sējums - Joseph Needham un Ling Wang 1965. gadā.

Pirmais gaisa balons: izcilākie lidojuma mirkļi. Tim Sharpe

Gibbs-Smith, C.H. Aviācija: vēsturisks apskats Londona, NMSI, 2008. ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - Pionieri, aviācija un aeromodelēšana

Pasaules biogrāfijas enciklopēdija - Otto Lilientāls

Wright Flyer - Deitonas Aviācijas mantojuma nacionālais vēstures parks, Wright Brothers National Memorial

Encyclopedia Britannica - Louis Blériot, franču aviators. Tom D. Crouch

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

Reaktīvā dzinēja vēsture. Mary Bellis.

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

NBC News - Virgin Galactic izmēģinājuma lidojums pirmo reizi sasniedz kosmosa robežas. Deniss Romero, Deivids Frīmens un Minivonna Burka. 2018. gada 13. decembris.

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