Історія літака

Коли Вілбур Райт нервово спостерігав за польотом свого брата Орвілла над високими піщаними дюнами Кітті Хоук, штат Північна Кароліна, він, ймовірно, знав, що вони творять історію. Але він, мабуть, не міг уявити, що станеться з їхнім успіхом. Він ніколи не міг і мріяти, що ця коротка, але успішна подорож приведе людей не тільки до польоту, але й до космосу.

Звичайно, між першим польотом братів Райт і нашими майбутніми польотами на Місяць відбулося багато інших цікавих подій, і ми збираємося дослідити історію цього літака, щоб краще зрозуміти, як ми опинилися там, де ми є сьогодні.

Рекомендована література

Повна історія соціальних медіа: хронологія винайдення онлайн-мереж

Хто винайшов інтернет: розповідь з перших вуст

Історія iPhone: кожне покоління в хронологічному порядку 2007 - 2022

Дивлячись у небо

Люди були зачаровані небом і мріяли приєднатися до птахів задовго до того, як були зроблені перші легальні спроби літати. Наприклад, ще в 6 столітті нашої ери в'язнів у північному регіоні Китаю Ци змушували здійснювати пробні польоти на повітряних зміях з вежі над міськими стінами.

Перші спроби літати були, по суті, спробами імітувати політ птахів. Перші конструкції були примітивними і непрактичними, але з часом вони ставали складнішими. Перші конструкції, що нагадували "літальні апарати", були створені Леонардо да Вінчі наприкінці 15-го століття, найвідомішими з яких були "махаючий орнітоптер" і "гвинтовий гвинтокрил".

Народження польоту

У 17 столітті теорія польоту на повітряній кулі почала розвиватися, коли Франческо Лана де Терці почав експериментувати з перепадами тиску. Однак лише в середині 18 століття брати Монгольф'є розробили більші моделі повітряної кулі. Це призвело до першого пілотованого польоту на повітряній кулі (легшій за повітря) 21 листопада 1783 року, який здійснили Жан-Франсуа Пілатре де Розьє іМаркіза д'Арланда в Парижі, Франція.

Невдовзі після цього, у 1799 році, сер Джордж Кейлі з Англії розробив концепцію літака з нерухомим крилом. Він дійшов висновку, що на літальний апарат, який "важчий за повітря", діють чотири сили:

• Вага - сила, що діє на об'єкт або під дією сили тяжіння, або в результаті прикладеної до нього зовнішньої сили.
• Підйомна сила - висхідна частина сили, яка прикладається до об'єкта, коли потік повітря спрямований на нього.
• Опір - опір поступальному руху об'єкта, спричинений рухом повітря і швидкістю проти нього.
• Тяга - сила, прикладена проти напрямку руху об'єкта. Це демонструє третій закон Ньютона про те, що реакція на рухомий об'єкт є рівною і протилежною.

Використовуючи ці принципи, Кейлі успішно створив першу модель літака, і тому його часто вважають "батьком авіації". Кейлі правильно вирахував, що безперервний політ на значну відстань вимагає встановлення на літаку джерела енергії, яке могло б забезпечити необхідну тягу і підйомну силу, не обтяжуючи при цьому літак.

Технологія вдосконалюється

Пройшло трохи більше 50 років, і француз Жан-Марі Ле Бріс здійснив перший "механізований" політ на своєму планері, який тягнув кінь уздовж пляжу. Після цього, протягом другої половини 19 століття, конструкції планерів ускладнювалися, і ці нові стилі забезпечували більший контроль, ніж їхні попередники.

Одним з найвпливовіших авіаторів того часу був німець Отто Лілієнталь. Він успішно здійснив безліч польотів на планері, понад 2500, з пагорбів навколо регіону Рейну в Німеччині. Лілієнталь вивчав птахів і досліджував їхній політ, щоб визначити аеродинаміку. Він був плідним винахідником, який розробив багато моделей літаків, включаючи біплани (ті, що мають два крила, одне наді моноплани.

Однак, на жаль, Лілієнталь передчасно загинув через п'ять років після свого першого польоту. Він зламав шию під час аварії на планері, але на момент його смерті в 1896 році його 250-метрова подорож на планері була найдовшою подорожжю на літальному апараті до того часу. Фотографії його пригод зацікавили світ і розпалили апетит вчених і винахідників до подальшого розширення меж польотів.польоту.

Приблизно в той же час було багато спроб досягти польоту за допомогою двигуна. Хоча деякі дуже короткі "підйоми" були виконані, літаки, як правило, були нестабільними для тривалого польоту.

"Перший" політ

Орвілл і Вілбур Райт уважно стежили за досягненнями Лілієнталя і поставили собі за мету досягти тривалого польоту "важчого за повітря". Вони намагалися створити літальний апарат, який був би достатньо легким і потужним, щоб досягти своєї мети, тому вони співпрацювали з французькими автомобільними інженерами, але їхні найлегші автомобільні двигуни все ще були занадто важкими. Щоб знайти рішення, брати, які займалися ремонтом велосипедів, вирішили створити власнув Дейтоні, штат Огайо, вирішили побудувати власний двигун за допомогою свого друга, механіка Чарльза Тейлора.

ЧИТАТИ ДАЛІ Історія велосипедів : Історія велосипедів

Їхній літак, що отримав влучну назву "Флаєр", був дерев'яно-тканинним біпланом довжиною 12,3 м (~40 футів) і площею крила 47,4 кв. м (155 кв. футів). Він мав тросову систему, яка дозволяла пілотові контролювати висоту крил і хвоста, що давало змогу керувати як висотою літака, так і його боковим рухом.

Отже, 17 грудня 1903 року Орвілл Райт, який "виграв" жеребкування на посаду пілота, спробував здійснити кілька польотів, і його остання спроба завершилася успішним польотом, який тривав 59 секунд і пролетів 260 метрів (853 фути).

Брати Райт продовжували розробляти свій літак і через рік здійснили перший круговий політ на літаку з двигуном. Далі відбувалося подальше вдосконалення, і в 1905 році Flyer III був набагато надійнішим, ніж два його попередні втілення, пропонуючи надійні характеристики та маневреність.

Виникає нова галузь

Одне з найважливіших нововведень у літакобудуванні було запроваджено Луї Блеріо у 1908 р. Його літак Blériot VIII мав моноплан з крилом "тракторної конфігурації". Тракторна конфігурація - це коли пропелери літака розташовані перед двигуном, а не ззаду, як це було раніше. Така конфігурація призвела до того, що літак став більштягнеться в повітрі, а не штовхає, що забезпечує йому чудову керованість.

Всього через рік Блеріо увійшов в історію на своєму новітньому літаку Blériot XI, перетнувши Ла-Манш і отримавши за це приз у розмірі 1000 фунтів стерлінгів, який був запропонований англійською газетою "The Daily Mail" першій людині, яка здійснить цей подвиг.

Останні технічні статті

Хто винайшов ліфт? Ліфт Єлисея Отіса та його підйомна історія

Хто винайшов зубну щітку: сучасна зубна щітка Вільяма Аддіса

Жінки-пілоти: Раймонда де Ларош, Амелія Ерхарт, Бессі Коулман та інші!

До речі, про перетин водойм, у вересні 1913 року Ролан Гаррос, також француз, перелетів з півдня Франції до Тунісу, що зробило його першим авіатором, який перетнув Середземне море.

Перша світова війна 1914 - 1918

Коли Європа занурилася у війну в 1914 році, дослідницький характер польотів поступився місцем бажанню перетворити літаки на машини війни. У той час більшість літаків були біпланами, і їх широко використовували для розвідки. Це було дуже небезпечним заняттям, оскільки наземний вогонь часто збивав ці відносно повільні літаки.

Гаррос продовжував відігравати певну роль у розвитку літаків, але тепер він зосередився на перетворенні їх на бойові машини. Він запровадив обшивку пропелерів літака Morane-Saulnier Type L, яка забезпечувала захист при стрільбі з гармати через дугу пропелера. Пізніше Гаррос став першим пілотом, який збив ворожий літак, використовуючи таку конфігурацію.

З німецького боку, в той же час, компанія Ентоні Фоккера також працювала над аналогічною технологією. Вони винайшли синхронізатор, який дозволив більш надійно випускати снаряди і схилив перевагу в повітрі на користь німців. Гаррос був збитий над Німеччиною в 1915 році і не зміг знищити свій літак до того, як він потрапив до рук ворога. Німці, таким чином, змогли вивчитиворожих технологій, і це доповнило роботу Фоккера.

Літаки Фоккера забезпечили Німеччині панування в повітрі і призвели до багатьох успішних місій на початку війни, поки технології союзників не наздогнали їх, і тоді вони повернули собі перевагу.

Міжвоєнний період

У роки між двома світовими війнами авіаційні технології продовжували розвиватися. Впровадження радіальних двигунів з повітряним охолодженням на противагу водяному означало, що двигуни були надійнішими, легшими і з вищим співвідношенням потужності до ваги, а отже, могли літати швидше. Моноплани тепер були нормою.

Перший безпосадочний трансатлантичний переліт був здійснений у 1927 році, коли Чарльз Ліндберг здійснив 33-годинну подорож з Нью-Йорка до Парижа на своєму моноплані "Дух Сент-Луїса". 1932 року Амелія Ерхарт стала першою жінкою, яка здійснила цей подвиг.

У цей період велася робота над ракетними двигунами. Ракети на рідкому паливі були набагато легшими завдяки щільності рідини і необхідному тиску. Перший пілотований політ на ракеті на рідкому паливі був здійснений у червні 1939 року, за кілька місяців до початку Другої світової війни.

Друга світова війна 1939 - 1945

Друга світова війна вивела літаки на передові рубежі військових операцій. Удосконалення конструкції означало, що з'явився широкий спектр літаків, спеціально пристосованих для виконання певних операцій. До них належали винищувальна авіація , бомбардувальники та штурмовики , стратегічні літаки та літаки фоторозвідки , гідролітаки, транспортні та утилітарні літаки

Реактивні двигуни були пізнім доповненням до категорії винищувачів. Механіка, що стояла за ними, розроблялася роками, але перший реактивний літак Messerschmitt Me 262 здійснив свій перший політ у 1944 році.

Реактивний двигун відрізняється від ракетного тим, що він втягує повітря ззовні літака для процесу горіння, замість того, щоб нести кисень для роботи. Це означає, що реактивні двигуни мають впускний і випускний отвори, тоді як ракетні двигуни мають лише випускний отвір.

Повоєнний час

У 1947 році літак Bell X-1 з ракетним двигуном став першим літаком, який подолав звуковий бар'єр. Звуковий бар'єр - це точка, де аеродинамічний опір різко зростає. Швидкість звуку становить 767 миль/год (при 20 градусах за Цельсієм), її намагалися досягти в пікіруванні літаки з пропелерами, але вони ставали дуже нестабільними. Розмір двигуна, який був би необхідний для приведення в рух цихлітаки через звукову стрілу були б непрактично великими.

Це призвело до зміни дизайну з конусоподібними носами і гострими передніми кромками на крилах. Фюзеляж також був зведений до мінімального поперечного перерізу.

У міру того, як світ оговтувався від руйнувань війни, літаки почали більше використовуватися в комерційних цілях. Ранні пасажирські літаки, такі як Boeing 377 і Comet, мали герметичні фюзеляжі, ілюмінатори і надавали пасажирам комфорт і відносну розкіш, небачену раніше. Однак ці моделі не були повністю відшліфовані, і уроки в таких областях, як втома металу, все ще вивчалися. На жаль, багато хто з них не витримавз цих уроків були виявлені після фатальних невдач.

Сполучені Штати лідирували у виробництві комерційних літаків. Двигуни продовжували збільшуватися в розмірах, а герметичні фюзеляжі ставали тихішими і комфортнішими. Також було досягнуто прогресу в навігації та загальних засобах безпеки навколо літака.

У міру того, як суспільство змінювалося в західному світі, люди мали більше вільних коштів, а з розширенням авіасполучення з'явилося більше можливостей відвідати країни, які раніше були недосяжними як з фінансової, так і з логістичної точки зору.

Вибух авіаперевезень і "відпусток" підтримав багато нових бізнесів, деякі з них пов'язані з розширенням аеропортів, місць для відпочинку (готелів і визначних пам'яток) і продуктів, пов'язаних з подорожами, таких як багато популярних брендів багажу, які ми бачимо сьогодні.

Галузь розширюється

У 50-х і 60-х роках ракетні технології продовжували вдосконалюватися, і космос був підкорений з висадкою людини на Місяць у липні 1969 року. Конкорд, перший у світі надзвуковий пасажирський літак, з'явився на світ у 1976 році. Він міг долетіти з Нью-Йорка до Парижа менш ніж за чотири години, але зрештою його виробництво було припинено з міркувань безпеки.

У комерційному плані все почало ставати більшим і кращим. Величезні літаки, такі як Boeing 747-8 і Airbus A380-800, означали, що літаки тепер могли вміщати понад 800 пасажирів.

Ознайомтеся з іншими технічними статтями

Повна історія телефонів за останні 500 років

Історія дизайну веб-сайтів

Історія літака

Хто винайшов ліфт? Ліфт Єлисея Отіса та його підйомна історія

Інтернет-бізнес: історія

Винаходи Ніколи Тесли: реальні та уявні винаходи, що змінили світ

У військовій сфері з'явився футуристичний бомбардувальник-невидимка, а реактивні винищувачі розширили межі можливого. F-22 Raptor - це останній у довгій лінійці все більш швидких, маневрених, непомітних (їх неможливо виявити на радарі) та інтелектуальних літаків.

У 2018 році літак Virgin Galactic став першим традиційним літаком, який досягнув межі космосу, піднявшись на висоту 270 000 футів, що перевищує 50-мильну позначку, визначену урядом США. Сьогодні існують комерційні рейси, які піднімають високооплачуваних клієнтів на висоту близько 13,5 миль в атмосферу, даючи початок новій індустрії: космічному туризму.

Висновок

Історія літака - це історія багатьох дивовижних технічних досягнень, що відбулися за відносно короткий період. Це було зроблено багатьма відважними та інтелектуально блискучими чоловіками і жінками. Більшість з нас сприймають як належне те, що завдяки цим першопрохідцям ми тепер можемо подорожувати по всьому світу, але ми ніколи не повинні забувати, наскільки це дійсно чудово, що ми, люди, знайшли можливість літати.здатність літати.

Бібліографія

Наука і цивілізація в Китаї: фізика і фізичні технології, машинобудування, том 4 - Джозеф Нідхем і Лінг Ван 1965.

Перша повітряна куля: найкращі моменти польоту. Тім Шарп

Гіббс-Сміт, К.Х. Авіація: історичний огляд Лондон, NMSI, 2008. ISBN 1 900747 52 9.

//www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html - Піонери, авіація та авіамоделювання

Всесвітня біографічна енциклопедія - Отто Лілієнталь

Літак Райта - Національний історичний парк авіаційної спадщини Дайтони, Національний меморіал братів Райт

Британська енциклопедія - Луї Блеріо, французький авіатор. Том Д. Крауч

Перший реактивний пілот: Історія німецького льотчика-випробувача Еріха Варзіца - Лондон: Pen and Sword Books Ltd., 2009. Лутц Варзіц.

Історія реактивного двигуна. Мері Белліс.

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

NBC News - Випробувальний політ Virgin Galactic вперше досягнув краю космосу. Денніс Ромеро, Девід Фріман та Мінівонн Берк. 13 грудня 2018 року.

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