Istoria avionului

În timp ce Wilbur Wright îl privea nervos pe fratele său, Orville, cum își lua zborul peste dunele înalte și nisipoase din Kitty Hawk, N.C., probabil că știa că fac istorie. Dar probabil că nu și-ar fi putut imagina ce avea să se întâmple în urma succesului lor. Nu ar fi putut visa niciodată că această călătorie scurtă, dar reușită, avea să îi conducă pe oameni nu doar în zbor, ci și în spațiu.

Desigur, între primul zbor al fraților Wright și eventualele noastre călătorii pe Lună s-au întâmplat multe alte lucruri interesante, iar noi vom explora istoria avionului pentru a înțelege mai bine cum am ajuns unde suntem astăzi.

Lecturi recomandate

Istoria completă a social media: O cronologie a invenției rețelelor online

Cine a inventat Internetul? O relatare de prima mână

Istoria iPhone: Fiecare generație în ordine cronologică 2007 - 2022

Privind spre cer

Oamenii au fost fascinați de cer și visau să se alăture păsărilor cu mult înainte de primele încercări legitime de a zbura. De exemplu, încă din secolul al VI-lea d.Hr., prizonierii din regiunea Qi din nordul Chinei au fost forțați să facă zboruri de încercare cu zmeie de pe un turn aflat deasupra zidurilor orașului.

Primele încercări de a zbura au fost, în esență, încercări de a imita zborul păsărilor. Primele modele erau primitive și nepractice, dar, în timp, au devenit mai complexe. Primele modele care semănau cu "mașinile zburătoare" au fost cele realizate de Leonardo Da Vinci la sfârșitul secolului al XV-lea, cele mai cunoscute fiind "ornitotropul cu flapsuri" și "rotorul elicoidal".

Nașterea zborului

În secolul al XVII-lea, teoria din spatele zborului cu balonul a început să se dezvolte, deoarece Francesco Lana De Terzi a început să experimenteze cu diferențele de presiune. Cu toate acestea, abia la mijlocul secolului al XVIII-lea, frații Montgolfier au dezvoltat modele mai mari de balon. Acest lucru a dus la primul zbor cu balonul cu aer cald cu echipaj uman (mai ușor decât aerul), la 21 noiembrie 1783, de către Jean-François Pilâtre de Rozier șiMarchizul d'Arlandes din Paris, Franța.

La scurt timp după aceea, în 1799, Sir George Cayley din Anglia a dezvoltat conceptul de avion cu aripă fixă. El a dedus că patru forțe acționează asupra unui avion "mai greu decât aerul". Aceste patru forțe sunt:

• Greutate - Forța exercitată asupra unui obiect, fie prin gravitație, fie ca urmare a unei forțe externe aplicate asupra acestuia.
• Ridicare - Partea ascendentă a forței care se aplică unui obiect atunci când fluxul de aer este îndreptat spre el.
• Tracțiune - Rezistența împotriva mișcării de înaintare a unui obiect cauzată de mișcarea și viteza aerului.
• Împingere - Forța exercitată împotriva direcției unui obiect în mișcare, ceea ce demonstrează a treia lege a lui Newton, conform căreia reacția la un obiect în mișcare este egală și opusă.

Folosind aceste principii, Cayley a reușit să realizeze primul model de avion și, din acest motiv, este adesea considerat "părintele aviației." Cayley a dedus corect că zborul continuu pe o distanță considerabilă necesita o sursă de energie care să fie atașată avionului și care să poată asigura împingerea și portanța necesare fără a îngreuna avionul.

Tehnologia se îmbunătățește

Cu puțin peste 50 de ani înainte, francezul Jean-Marie Le Bris a realizat primul zbor "cu motor" cu planorul său tras de un cal de-a lungul plajei. După aceea, în ultima parte a secolului al XIX-lea, modelele de planor au devenit mai complicate, iar aceste noi modele au permis un control mai mare decât predecesorii lor.

Unul dintre cei mai influenți aviatori ai vremii a fost germanul Otto Lilienthal. El a efectuat cu succes mai multe zboruri cu planorul, mai mult de 2500, de pe dealurile din jurul regiunii Rhinow din Germania. Lilienthal a studiat păsările și a examinat zborul lor pentru a determina aerodinamica implicată. A fost un inventator prolific care a proiectat multe modele de aeronave, inclusiv biplanoane (cele cu două aripi, una deasupracealaltă) și monoplane.

În mod tragic, însă, Lilienthal a avut o moarte prematură la cinci ani de la primul său zbor. Și-a rupt gâtul într-un accident de planor, dar la momentul morții sale, în 1896, călătoria sa cu planorul de 250 m era cea mai lungă călătorie cu un avion de până atunci. Imaginile cu aventurile sale au stârnit curiozitatea lumii și au deschis apetitul oamenilor de știință și inventatorilor de a împinge și mai departe limitelezbor.

În aceeași perioadă, au existat numeroase încercări de a realiza zboruri cu motor cu ajutorul unui motor. Deși au fost realizate câteva "ridicări" foarte scurte, avioanele erau în general instabile pentru zboruri susținute.

"Primul" zbor

Orville și Wilbur Wright au urmărit îndeaproape progresele lui Lilienthal și și-au propus să realizeze un zbor susținut "mai greu decât aerul". S-au străduit să producă o aeronavă care să fie suficient de ușoară și de puternică pentru a-și atinge obiectivul, așa că s-au angajat cu inginerii francezi de automobile, dar cele mai ușoare motoare de mașină ale acestora erau încă prea grele. Pentru a găsi o soluție, frații, care conduceau un atelier de reparat bicicletedin Dayton, Ohio, au decis să își construiască propriul motor cu ajutorul prietenului lor, mecanicul Charles Taylor.

CITEȘTE MAI MULT : Istoria bicicletelor

Avionul lor, denumit pe bună dreptate "Flyer", era un biplan din lemn și material textil cu o lungime de 12,3 m și o suprafață aripilor de 47,4 metri pătrați (155 de picioare pătrate). Avea un sistem de cabluri care permitea pilotului să controleze înălțimea aripilor și a cozii, ceea ce îi permitea să controleze atât înălțimea avionului, cât și mișcarea laterală.

Astfel, la 17 decembrie 1903, Orville Wright, care "câștigase" tragerea la sorți pentru a deveni pilot, a încercat mai multe zboruri, iar ultima sa încercare s-a soldat cu un zbor reușit care a durat 59 de secunde și a parcurs 260 m (853 ft).

Frații Wright au continuat să își dezvolte aeronava și, un an mai târziu, au efectuat primul zbor circular al unui avion cu motor. Au urmat alte modificări, iar în 1905, Flyer III era mult mai fiabil decât cele două încarnări anterioare, oferind performanțe și manevrabilitate fiabile.

Apare o nouă industrie

Una dintre inovațiile semnificative în proiectarea avioanelor a fost introdusă de Louis Blériot în 1908. Avionul Blériot VIII al francezului avea o aripă monoplan configurată cu o "configurație de tractor." Configurația de tractor este cea în care elicele avionului sunt situate în fața motorului, spre deosebire de cea din spate, care fusese norma până atunci. Această configurație a făcut ca avionul să fieeste trasă prin aer în loc să fie împinsă, ceea ce îi conferă o direcție superioară.

Doar un an mai târziu, Blériot a intrat în istorie cu ultimul său avion, Blériot XI, traversând Canalul Mânecii, câștigând un premiu de 1.000 de lire sterline, oferit de ziarul englez "The Daily Mail" primei persoane care reușește să realizeze această performanță.

Ultimele articole tehnice

Cine a inventat liftul? Elisha Otis Elevator și istoria sa înălțătoare

Cine a inventat periuța de dinți: Periuța de dinți modernă a lui William Addis

Femeile pilot: Raymonde de Laroche, Amelia Earhart, Bessie Coleman și multe altele!

În septembrie 1913, Roland Garros, tot francez, a zburat din sudul Franței până în Tunisia, devenind astfel primul aviator care a traversat Mediterana.

Primul Război Mondial 1914 - 1918

Pe măsură ce Europa a intrat în război în 1914, natura exploratorie a zborului cu avionul a făcut loc dorinței de a transforma avioanele în mașini de război. La acea vreme, majoritatea avioanelor erau avioane biplane și au fost folosite pe scară largă în scopuri de recunoaștere. Aceasta era o întreprindere foarte periculoasă, deoarece focurile de la sol doborau adesea aceste avioane care se deplasau relativ încet.

Garros a continuat să joace un rol în dezvoltarea avioanelor, dar acum se concentra asupra transformării acestora în mașini de luptă. El a introdus o placă la elicele avionului Morane-Saulnier Type L, care asigura protecție atunci când se trăgea cu o armă prin arcul elicei. Garros a devenit ulterior primul pilot care a doborât un avion inamic folosind această configurație.

De partea germană, în același timp, compania lui Anthony Fokker lucra și ea la același tip de tehnologie. Ei au inventat angrenajul sincronizator care a permis o descărcare mai sigură a muniției și a înclinat superioritatea aeriană în favoarea germanilor. Garros a fost doborât deasupra Germaniei în 1915 și nu a putut să-și distrugă avionul înainte ca acesta să cadă în mâinile inamicului. Germanii, prin urmare, au putut studiași aceasta a completat munca lui Fokker.

Avioanele lui Fokker au oferit supremația aeriană Germaniei și au dus la multe misiuni de succes la începutul războiului, până când tehnologia aliaților a recuperat avantajul, moment în care aceștia au recâștigat avantajul.

Perioada interbelică

În anii dintre cele două războaie mondiale, tehnologia avioanelor a continuat să se dezvolte. Introducerea motoarelor radiale răcite cu aer, spre deosebire de cele răcite cu apă, a însemnat că motoarele erau mai fiabile, mai ușoare și cu un raport putere/greutate mai mare, ceea ce însemna că puteau merge mai repede. Avioanele monoplane deveniseră norma.

Primul zbor transatlantic fără escală a fost realizat în 1927, când Charles Lindbergh a făcut o călătorie de 33 de ore de la New York la Paris, la bordul monoplanului său, "Spirit of St Louis". În 1932, Amelia Earhart a devenit prima femeie care a reușit această performanță.

În această perioadă, se lucra la motoare de rachetă. Rachetele cu propulsie lichidă erau mult mai ușoare datorită densității și presiunii lichidului necesare. Primul zbor cu echipaj uman cu o rachetă cu propulsie lichidă a fost realizat în iunie 1939, cu câteva luni înainte de izbucnirea celui de-al Doilea Război Mondial.

Al Doilea Război Mondial 1939 - 1945

În timpul celui de-al doilea război mondial, avionul a fost propulsat în prim-planul operațiunilor militare. Progresele în materie de proiectare au dus la apariția unei game vaste de avioane special concepute pentru a efectua anumite operațiuni, printre care se numără aeronave de luptă , avioane de bombardament și de atac , avioane strategice și de recunoaștere fotografică , hidroavioane și aeronave de transport și utilitare

Motoarele cu reacție au intrat târziu în categoria avioanelor de vânătoare. Mecanismele din spatele lor erau în lucru de ani de zile, dar Messerschmitt Me 262, primul avion cu reacție, a efectuat zborul inaugural în 1944.

Motorul cu reacție se deosebea de motoarele cu rachete prin faptul că aspira aerul din exteriorul avionului pentru procesul de combustie, în loc ca motorul să fie nevoit să transporte o rezervă de oxigen pentru a face acest lucru. Acest lucru înseamnă că motoarele cu reacție au deschideri de admisie și evacuare, în timp ce motoarele cu rachete au doar o evacuare.

După război

În 1947, avionul Bell X-1, propulsat de un motor-rachetă, a devenit primul avion care a depășit bariera sunetului. Bariera sunetului este un punct în care rezistența aerodinamică crește brusc. Viteza sunetului este de 767 mph (la 20 de grade Celsius), aceasta fusese abordată în picaj de avioane cu elice, dar deveneau foarte instabile. Dimensiunea motorului care ar fi fost necesar pentru a propulsa acesteavioanele care ar fi trecut prin boom-ul sonic ar fi fost imposibil de realizat.

Acest lucru a dus la o schimbare de design, cu nasuri în formă de con și muchii de atac ascuțite pe aripi. Fuselajul a fost, de asemenea, redus la o secțiune transversală minimă.

Pe măsură ce lumea și-a revenit după ravagiile războiului, avioanele au început să fie folosite mai mult în scopuri comerciale. Primele avioane de pasageri, cum ar fi Boeing 377 și Comet, au fuselaje presurizate, ferestre și au oferit piloților confort și un lux relativ nemaiîntâlnit până atunci. Aceste modele nu erau însă complet șlefuite, iar lecțiile erau încă în curs de învățare în domenii precum oboseala metalelor. În mod tragic, mulțidintre aceste lecții au fost descoperite după eșecuri fatale.

Statele Unite au fost lider în producția de avioane comerciale. Motoarele au continuat să crească în dimensiuni, iar fuselajele presurizate au devenit mai silențioase și mai confortabile. De asemenea, s-au înregistrat progrese în ceea ce privește navigația și elementele de siguranță generală din jurul aeronavei.

Pe măsură ce societatea occidentală s-a schimbat, oamenii au avut mai multe venituri disponibile și, odată cu extinderea serviciilor aeriene, au existat mai multe oportunități de a vizita țări care înainte erau inaccesibile atât din punct de vedere financiar, cât și logistic.

Explozia călătoriilor cu avionul și a "vacanțelor" a sprijinit multe afaceri emergente, unele legate de aeroporturile în expansiune, de locațiile de vacanță (hoteluri și atracții) și de produsele legate de călătorii, cum ar fi multe dintre mărcile populare de bagaje pe care le vedem astăzi.

Industria se extinde

În anii '50 și '60, tehnologia rachetelor a continuat să se îmbunătățească, iar spațiul a fost cucerit prin aselenizarea omului pe Lună în iulie 1969. Concorde, primul avion supersonic de pasageri din lume, a fost lansat în lume în 1976. Acesta putea zbura între New York și Paris în mai puțin de patru ore, dar a fost în cele din urmă întrerupt din motive de siguranță.

Din punct de vedere comercial, lucrurile au început să devină din ce în ce mai mari și mai bune. Avioanele uriașe, cum ar fi Boeing 747-8 și Airbus A380-800, însemnau că avioanele aveau acum o capacitate de peste 800 de pasageri.

Explorați mai multe articole tehnice

Istoria completă a telefoanelor din ultimii 500 de ani

Istoria designului de site-uri web

Istoria avionului

Cine a inventat liftul? Elisha Otis Elevator și istoria sa înălțătoare

Afaceri pe Internet: o istorie

Invențiile lui Nikola Tesla: Invențiile reale și imaginare care au schimbat lumea

Pe plan militar, a apărut bombardierul futurist invizibil, iar avioanele de vânătoare cu reacție au împins limitele posibilului. F-22 Raptor este ultimul dintr-o lungă serie de avioane tot mai rapide, mai manevrabile, mai invizibile (care nu pot fi detectate de radar) și mai inteligente.

În 2018, Virgin Galactic a devenit prima aeronavă tradițională care a ajuns la marginea spațiului, urcând la o altitudine de 270.000 de picioare, depășind pragul de 50 de mile definit de guvernul SUA. În prezent, există zboruri comerciale care duc clienții plătitori de bani grei la aproximativ 13,5 mile în atmosferă, dând naștere unei noi industrii: turismul spațial.

Concluzie

Istoria avionului este o poveste despre multe progrese tehnice miraculoase care au avut loc într-o perioadă relativ scurtă de timp. Acest lucru a fost determinat de mulți bărbați și femei curajoși și strălucitori din punct de vedere intelectual. Majoritatea dintre noi considerăm de la sine înțeleasă accesibilitatea pe care o avem acum la destinații din întreaga lume ca urmare a acestor pionieri, dar nu trebuie să uităm niciodată cât de remarcabil este faptul că noi, ca oameni, am găsitcapacitatea de a zbura.

Bibliografie

Știință și civilizație în China: Fizică și tehnologie fizică, inginerie mecanică Volumul 4 - Joseph Needham și Ling Wang 1965.

Primul balon cu aer cald: Cele mai mari momente ale zborului. Tim Sharpe

Gibbs-Smith, C.H. Aviația: o privire istorică Londra, NMSI, 2008, ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - Pionierii, Aviație și Aeromodelism

Enciclopedia Biografiei Mondiale - Otto Lilienthal

Zburătorul Wright - Parcul Național Istoric Daytona Aviation Heritage, Memorialul Național al Fraților Wright

Enciclopedia Britannica - Louis Blériot, aviator francez. Tom D. Crouch

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

Istoria motorului cu reacție. Mary Bellis.

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

NBC News - Zborul de testare al Virgin Galactic ajunge pentru prima dată la marginea spațiului. Dennis Romero, David Freeman și Minyvonne Burke. 13 decembrie 2018.

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