История аэроплана

Когда Уилбур Райт нервно наблюдал, как его брат Орвилл совершает полет по высоким песчаным дюнам Китти Хок, штат Северная Каролина, он, вероятно, знал, что они творят историю. Но он, вероятно, и представить себе не мог, что будет дальше. Он и мечтать не мог, что этот короткий, но успешный полет приведет людей не только к полету, но и в космос.

Конечно, между первым полетом братьев Райт и нашим возможным полетом на Луну произошло много других интересных событий, и мы собираемся изучить историю самолета, чтобы лучше понять, как мы оказались там, где находимся сегодня.

Рекомендуемое чтение

Полная история социальных медиа: хронология изобретения сетевого общения в Интернете

Кто изобрел Интернет? Рассказ из первых рук

История iPhone: каждое поколение в хронологическом порядке с 2007 по 2022 год

Взгляд в небо

Люди были очарованы небом и мечтали присоединиться к птицам задолго до того, как были предприняты первые законные попытки летать. Например, уже в VI веке нашей эры заключенных в северном регионе Ци в Китае заставляли совершать пробные полеты на воздушных змеях с башни над городскими стенами.

Первые попытки летать были, по сути, попытками имитировать полет птиц. Ранние конструкции были примитивными и непрактичными, но со временем они становились все сложнее. Первые конструкции, напоминающие "летающие машины", были созданы Леонардо да Винчи в конце 15 века, самые известные из них - "машущий орнитоптер" и "винтовой ротор".

Рождение полета

К 17 веку теория полета на воздушном шаре начала развиваться, когда Франческо Лана де Терци начал экспериментировать с перепадами давления. Однако только в середине 18 века братья Монгольфье разработали более крупные модели воздушного шара. Это привело к первому пилотируемому полету на воздушном шаре (легче воздуха) 21 ноября 1783 года, который совершили Жан-Франсуа Пилатр де Розье иМаркиз д'Арланд в Париже, Франция.

Вскоре после этого, в 1799 году, сэр Джордж Кейли из Англии разработал концепцию самолета с фиксированным крылом. Он вывел, что на самолет, который "тяжелее воздуха", действуют четыре силы, а именно:

• Вес - сила, действующая на объект либо под действием гравитации, либо в результате приложенной к нему внешней силы.
• Подъемная сила - восходящая часть силы, которая действует на объект, когда поток воздуха направлен на него.
• Тяга - сопротивление движению объекта вперед, вызванное движением воздуха и скоростью против него.
• Усилие - сила, действующая против направления движения движущегося объекта. Это демонстрирует третий закон Ньютона о том, что реакция на движущийся объект равна и противоположна.

Используя эти принципы, Кейли успешно создал первую модель самолета, за что его часто считают "отцом авиации". Кейли правильно понял, что для непрерывного полета на значительное расстояние необходим источник энергии, который мог бы обеспечить необходимую тягу и подъемную силу без утяжеления самолета.

Совершенствование технологий

Прошло чуть более 50 лет, и француз Жан-Мари Ле Брис совершил первый полет на параплане, который он тянул лошадью по пляжу. После этого, на протяжении второй половины XIX века, конструкции парапланов усложнялись, и эти новые стили позволяли управлять ими лучше, чем их предшественники.

Одним из самых влиятельных авиаторов того времени был немец Отто Лилиенталь. Он успешно совершил множество полетов на планере, более 2500, с холмов в районе Рейнова в Германии. Лилиенталь изучал птиц и исследовал их полет, чтобы определить аэродинамику. Он был плодовитым изобретателем и разработал множество моделей самолетов, включая бипланы (самолеты с двумя крыльями, одно из которых расположено выше).другой) и монопланы.

Однако, к сожалению, Лилиенталь безвременно погиб через пять лет после своего первого полета. Он сломал шею в результате крушения планера, но на момент его смерти в 1896 году его путешествие на планере на высоте 250 м (820 футов) было самым длинным путешествием на летательном аппарате до того времени. Фотографии его приключений заинтересовали мир и разожгли аппетит ученых и изобретателей к дальнейшему расширению границполет.

Примерно в то же время было предпринято множество попыток осуществить полет с использованием двигателя. Хотя некоторые очень короткие "подъемы" были выполнены, самолеты в целом были неустойчивы для продолжительного полета.

"Первый" полет

Орвилл и Уилбур Райт внимательно следили за достижениями Лилиенталя и поставили перед собой цель добиться устойчивого полета "тяжелее воздуха". Они пытались создать аппарат, который был бы достаточно легким и мощным для достижения своей цели, поэтому обратились к французским автомобильным инженерам, но их самые легкие автомобильные двигатели были все еще слишком тяжелыми. Чтобы найти решение, братья, которые держали мастерскую по ремонту велосипедов, обратились к французским инженерам.магазин в Дейтоне, штат Огайо, решили построить свой собственный двигатель с помощью своего друга, механика Чарльза Тейлора.

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ : История велосипедов

Их самолет, получивший меткое название "Флайер", представлял собой биплан из дерева и ткани длиной 12,3 м (~40 футов) и площадью крыла 47,4 кв. м (155 кв. футов). Он имел тросовую систему, позволявшую пилоту управлять высотой крыльев и хвоста, что давало возможность контролировать высоту и боковое движение самолета.

Итак, 17 декабря 1903 года Орвилл Райт, который "выиграл" жеребьевку на право быть пилотом, совершил несколько полетов, и его последняя попытка привела к успешному полету, который длился 59 секунд и преодолел 260 м (853 фута).

Братья Райт продолжали совершенствовать свой самолет и через год совершили первый круговой полет на самолете с двигателем. Последовали дальнейшие доработки, и в 1905 году Flyer III был гораздо более надежным, чем два его предыдущих воплощения, обеспечивая надежную работу и маневренность.

Возникает новая отрасль

Одна из значительных инноваций в конструкции самолетов была введена Луи Блерио в 1908 г. Самолет Blériot VIII француза имел монопланное крыло с "тракторной конфигурацией". Тракторная конфигурация - это когда винты самолета расположены перед двигателем, а не позади, как это было принято ранее. Эта конфигурация привела к тому, что самолет былтянет по воздуху, а не толкает, что обеспечивает превосходную управляемость.

Всего год спустя Блерио вошел в историю со своим новейшим самолетом Blériot XI, переплыв Ла-Манш, получив при этом приз в 1000 фунтов стерлингов, предложенный английской газетой "The Daily Mail" тому, кто первым совершит этот подвиг.

Последние технические статьи

Кто изобрел лифт? Лифт Элиши Отиса и его история подъема

Кто изобрел зубную щетку: современная зубная щетка Уильяма Аддиса

Женщины-пилоты: Раймонда де Ларош, Амелия Эрхарт, Бесси Коулман и другие!

Если говорить о пересечении водоемов, то в сентябре 1913 года Ролан Гаррос, тоже француз, совершил перелет с юга Франции в Тунис, что сделало его первым авиатором, пересекшим Средиземное море.

Первая мировая война 1914 - 1918 гг.

В 1914 году, когда Европа погрузилась в войну, исследовательский характер полетов на самолетах сменился желанием превратить их в боевые машины. В то время большинство самолетов были бипланами, и они широко использовались для разведки. Это было очень опасное мероприятие, поскольку наземный огонь часто сбивал эти относительно медленно движущиеся самолеты.

Гаррос продолжал играть роль в развитии самолетов, но теперь он сосредоточился на превращении их в боевые машины. Он ввел покрытие винтов самолета Morane-Saulnier Type L, которое обеспечивало защиту при стрельбе из пушки через дугу винта. Позже Гаррос стал первым пилотом, сбившим вражеский самолет, используя эту конфигурацию.

С немецкой стороны в это же время компания Энтони Фоккера работала над тем же типом технологии. Они изобрели синхронизатор, который обеспечил более надежное сбрасывание боеприпасов и изменил превосходство в воздухе в пользу немцев. Гаррос был сбит над Германией в 1915 году и не смог уничтожить свой самолет до того, как он попал в руки врага. Немцы, таким образом, могли изучатьвражеские технологии, и это дополняло работу Фоккера.

Самолеты Фоккера обеспечили Германии превосходство в воздухе и привели к множеству успешных миссий в начале войны, пока союзники не догнали их по технологиям, и тогда они вернули себе превосходство.

Межвоенный период

В годы между двумя мировыми войнами технология самолетов продолжала развиваться. Внедрение радиальных двигателей с воздушным охлаждением по сравнению с водяным означало, что двигатели были более надежными, легкими и с более высоким отношением мощности к весу, что означало, что они могли развивать большую скорость. Монопланы стали нормой.

Первый беспосадочный трансатлантический перелет был совершен в 1927 году, когда Чарльз Линдберг совершил 33-часовое путешествие из Нью-Йорка в Париж на своем моноплане "Spirit of St Louis". В 1932 году Амелия Эрхарт стала первой женщиной, совершившей этот подвиг.

В этот период велись работы по созданию ракетных двигателей. Ракеты на жидком топливе были намного легче из-за плотности жидкости и требуемого давления. Первый пилотируемый полет на ракете на жидком топливе был совершен в июне 1939 года, за несколько месяцев до начала Второй мировой войны.

Вторая мировая война 1939 - 1945

Во время Второй мировой войны самолет занял ведущее место в военных операциях. Благодаря конструкторским достижениям было создано огромное количество самолетов, специально приспособленных для выполнения определенных операций. В их число входили истребитель , бомбардировщики и штурмовики , стратегические и фоторазведывательные самолеты , гидросамолеты, а также транспортные и коммунальные самолеты

Реактивные двигатели были поздним дополнением к категории истребителей. Механика, лежащая в их основе, разрабатывалась годами, но первый реактивный самолет Messerschmitt Me 262 совершил свой первый полет в 1944 году.

Реактивный двигатель отличался от ракетного тем, что он втягивал воздух снаружи самолета для процесса сгорания, а не двигатель должен был иметь запас кислорода для работы. Это означает, что реактивные двигатели имеют впускные и выпускные отверстия, в то время как ракетные двигатели имеют только выхлоп.

После войны

В 1947 году Bell X-1 с ракетным двигателем стал первым самолетом, преодолевшим звуковой барьер. Звуковой барьер - это точка, где аэродинамическое сопротивление резко возрастает. Скорость звука составляет 767 миль/ч (при 20 градусах Цельсия), к этому значению приближались в пикировании самолеты с пропеллерами, но они становились очень неустойчивыми. Размер двигателя, который потребовался бы для приведения этих самолетов в движение, был бы очень велик.самолетов через звуковой бум была бы непрактично большой.

Это привело к изменению конструкции с конусообразными носами и острыми передними кромками крыльев. Фюзеляж также был сведен к минимальному сечению.

По мере того, как мир оправлялся от разрушительных последствий войны, самолеты стали больше использоваться в коммерческих целях. Первые пассажирские самолеты, такие как Boeing 377 и Comet, имели герметичные фюзеляжи, иллюминаторы и обеспечивали летчикам комфорт и относительную роскошь, невиданную ранее. Однако эти модели не были полностью отшлифованы, и уроки в таких областях, как усталость металла, все еще продолжали извлекаться. Трагично, что многиеиз этих уроков были обнаружены после фатальных неудач.

Соединенные Штаты лидировали в производстве коммерческих самолетов. Двигатели продолжали увеличиваться в размерах, а фюзеляжи, находящиеся под давлением, становились все тише и комфортнее. Также были достигнуты успехи в навигации и общей безопасности самолетов.

По мере изменения общества в западном мире у людей стало больше располагаемых доходов, а с развитием воздушного сообщения появилось больше возможностей посетить страны, которые ранее были недоступны как с финансовой, так и с логистической точки зрения.

Бурное развитие авиаперевозок и "отдыха" способствовало появлению множества новых видов бизнеса, некоторые из которых были связаны с расширением аэропортов, мест отдыха (гостиниц и достопримечательностей) и товаров, связанных с путешествиями, таких как многие популярные марки багажа, которые мы видим сегодня.

Промышленность расширяется

В 50-х и 60-х годах ракетные технологии продолжали совершенствоваться, и космос был покорен: человек высадился на Луну в июле 1969 г. Concorde, первый в мире сверхзвуковой пассажирский самолет, был представлен миру в 1976 г. Он мог совершить перелет между Нью-Йорком и Парижем менее чем за четыре часа, но в конечном итоге был снят с производства по соображениям безопасности.

В коммерческом плане все становилось все больше и лучше. Огромные самолеты, такие как Boeing 747-8 и Airbus A380-800, означали, что теперь самолеты вмещают более 800 пассажиров.

Просмотреть другие статьи по технике

Полная история телефонов за последние 500 лет

История дизайна веб-сайтов

История аэроплана

Кто изобрел лифт? Лифт Элиши Отиса и его история подъема

Интернет-бизнес: история

Изобретения Николы Теслы: реальные и воображаемые изобретения, которые изменили мир

В военном отношении появился футуристический стелс-бомбардировщик, а реактивные истребители расширили границы возможного. F-22 Raptor - последний в длинном ряду все более быстрых, маневренных, стелсовых (не обнаруживаемых радарами) и интеллектуальных самолетов.

В 2018 году Virgin Galactic стал первым традиционным самолетом, достигшим края космоса, поднявшись на высоту 270 000 футов, преодолев отметку в 50 миль, определенную правительством США. Сегодня существуют коммерческие рейсы, которые доставляют высокооплачиваемых клиентов на расстояние около 13,5 миль в атмосферу, положив начало новой отрасли - космическому туризму.

Заключение

История самолета - это история многих чудесных технических достижений, произошедших за относительно короткий период времени. Этому способствовали многие смелые и интеллектуально гениальные мужчины и женщины. Большинство из нас воспринимают как должное доступность мировых направлений благодаря этим первопроходцам, но мы никогда не должны забывать о том, насколько действительно замечательно, что мы, люди, нашли возможность летать на самолетах.способность летать.

Библиография

Наука и цивилизация в Китае: физика и физические технологии, машиностроение Том 4 - Джозеф Нидхэм и Линг Ванг 1965.

Первый воздушный шар: величайшие моменты полета. Тим Шарп

Gibbs-Smith, C.H. Авиация: исторический обзор Лондон, НМСИ, 2008. ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - Пионеры, авиация и авиамоделирование

Энциклопедия мировой биографии - Отто Лилиенталь

Флаер Райт - Национальный исторический парк "Авиационное наследие Дайтоны", Национальный мемориал братьев Райт

Энциклопедия Британника - Луи Блерио, французский авиатор. Том Д. Крауч

Первый реактивный пилот: история немецкого летчика-испытателя Эриха Варсица - Лондон Pen and Sword Books Ltd. 2009 г. Лутц Варсиц.

История реактивного двигателя. Мэри Беллис.

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

NBC News - Испытательный полет Virgin Galactic впервые достиг края космоса. Деннис Ромеро, Дэвид Фриман и Минивонн Берк. 13 декабря 2018 г.

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