Самая «улетный» день в истории авиации - 17 декабря 1903 года, когда американские механики братья Райт успешно подняли в воздух, а главное - посадили на землю, самолет с двигателем внутреннего сгорания. Первый пилотируемый полет - новая воздушная эра началась!
Аэроплан Flyer («Летун»), в присутствии свидетелей совершил полет в Китти-Хок, (Северная Каролина), под управлением Орвилла Райт (Orville Wright). Прадедушка нынешних самолетов был в воздухе 12 секунд и пролетел всего 39 метров! Еще 4 полета - и новый рекорд: «Брат-2» Уилбур Райт парил уже почти минуту, преодолев 279 м на высоте до 14 м. Увы, главный виновник торжества - самолетик, — стал жертвой шквального ветра, который перевернул и изрядно потрепал легкую «игрушку». Но детали двигателя получили вторую жизнь в следующей модели пламенного мотора.
В первых планерах и самолетах пилоты не сидели: авиатор управлял машиной из положения лежа, причем порой еще и «подтанцовывал» - перекос крыла осуществлялся движением бедер. Впрочем, была и «приборная панель»: аж две рукоятки, одна - управляла рулем высоты, другая - включала и выключала двигатель. Заправляли «первосамолеты» керосином, и «воздушная лошадка» тянула машину в воздух всеми своими 12 лошадиными силами. Прочие технические характеристики «Летуна» таковы: взлетный вес - 340 кг, площадь крыла — 47,4 м 2 , размах — 12,3 м, длина самолета — 6,4 м.
«Стукач» и фото в день чудесный.
Забавно, что первые сведения о полете стали известны широкой общественности благодаря людям, далеким от мира СМИ. Оператор телеграфа, который передавал телеграмму отцу воздухо-братьев, был источником утечки информации, причем - неточной. Благодаря ему, местные газеты напечатали не слишком достоверные сообщения. За фотографию также скажем «спасибо» непрофессионалу: специально приглашенный простой человек из местных, Джон Т. Дэниэлс, сделал первый и единственный снимок в своей жизни. Удачный или нет? Братья мучились неизвестностью несколько недель, пока не была проявлена пластинка. Кадр - улетный!
На знаменитом снимке Джона Т. Дэниэлса — «первосамолет» Флайер-1
О пользе игрушек.
Первый летательный аппарат в жизни братьев Райт был сделан из бумаги, бамбука и пробочки с круглой резинкой, которая вращала мотор. Размах крыла в 30 см, был игрушечным, но полет мысли - уже тогда недетским. Как уверяли авиаторы, именно этот подарок отца - епископа евангелистской церкви, который в 1878 г. вернулся из командировки с игрушкой, определил их будущее. Моделька на основе изобретения француза, пионера авиации Альфонса Пенно, не выдержала перегрузок и вскоре сломалась - пришлось построить… новую!
Первый капитал братья Райт зарабатывали еще будучи мальчишками: они вступили в клуб любителей воздушных змеев, и именно их «летуны» летали быстрее, выше, красивее. Чем не товар? Товарищи охотно покупали первые «летательные аппараты»! Змеи пригодились и позже, когда шли работы над самолетом, и это уже было не детской забавой, а серьезные испытания и проверки расчетов.
Пресс качай - крути педали!
Исследования братьев Райт, в отличие от изысканий других авиаторов, правительство не финансировало.
И если бы не газеты да велосипеды, как знать, состоялся бы тот первый полет? Браться разработали и построили свой печатный пресс, издавали газеты «Новости Вестсайда» и «Вечерние События», а потом решили… изобрести велосипед. Вернее, разработать новые модели двухколесного транспорта и продавать их. Начав с мастерской по ремонту, братья в 1896 г. пришли к собственному производству и торговой марке Wright Cycle Company. Модели по цене от 30 до 100 долларов - поехали! Ну а деньги, нажитые непосильным трудом, Райты буквально пускали на ветер! То есть на постройку планеров и самолетов. «Велосипедный» опыт и кадры «велостроения» также послужили и самолетостроению: Чарли Тейлор — механик, чинивший велики и моторы в их магазине, всегда за 1,5 месяца по грубым эскизам братьев создал легкий мотор из алюминия: доселе моторы были слишком тяжелы и самолеты их попросту не поднимали.
Мастерская по изготовлению велосипедов от братьев Райт
Подопытный велосипед: дело - труба!
В экспериментах по созданию летательного аппарата братьев Райт «третьим нелишним» был опять-таки велосипед: еще одно колесо на руль, нехитрые крепления - испытательный стенд для моделей крыльев был готов. А ну-ка, как сопротивляется воздух? А точнее? Покажет только… труба. Аэродинамическая. Примитивная конструкция от братьев Райт, где воздух нагнетался вентиляторами, с «весами» для удерживания крыльев в туннеле (опять в дело пошел велосипед - вернее, его спицы) весь 1901 год служила верой и правдой для окрыления будущей машины. 200 моделей крыльев разных форм и профилей, из них 38 - перспективных. А победитель - только один!
Голова, голова! Главное - новый метод, «перекос крыла»! Как еще устоять против ветра и не перевернуться? Братья Райт черпали вдохновение из полетов птиц и собственного опыта велосипедистов. Хочешь удержать равновесие? Наклоняйся! И двигай перьями: приспособление для перекоса задней кромки на концах крыльев улучшало устойчивость машины в полете. «Перекос крыла» (крен) вместе с другими ключевыми моментами конструкции - «носовым элеватором» (тангаж) и «хвостовым рулем» (рыскание), составил легендарные «три оси вращения» самолета. Гениально, Райт! А позвольте-ка рассмотреть пропеллеры - две штуки, крутятся в противоположных направлениях, лопасти изогнуты для большей подъемной силы… Невероятно! И все-таки непонятно, как эта штука летает. Кстати, принцип трех осей вращения актуален до сих пор, будь то «кукурузник», « Cessna » или «Boeing» с «Airbus»-ом!
От велосипеда к…самолету! Первый летный тренажер.
Братья были очень близки, - настоящие друзья и соратники. В своих честных намерениях они пошли еще дальше известного песенного тезиса: «Первым делом, первым делом - самолеты, ну а девушки… а девушки - потом». Ни один из них так и не женился, и Уилбер (феминистки, закройте уши и садитесь на диету!) как-то сказал, что он, пожалуй, «не смог бы одновременно прокормить жену и летающую машину». Еще одна жизненная деталь: братья обещали отцу никогда не летать вместе - это была единственная мера безопасности в то время, эффективная ровно наполовину. Впрочем, никто из них не погиб при управлении самолета: Уилбер умер от тифа в возрасте 45 лет, а Орвилл пережил брата на 36 лет.
Пиратский край - холмы что надо!
Место первого «аэродрома» братья Райт выбирали по… прогнозам погоды. Уилбер изучал метеорологические данные Национальной службы погоды, и написал им письмо с запросом о «нетихой» гавани. Ветры - посильнее, склоны - покруче, место - дикое и безлюдное, желательно - три дня лесом, чтобы репортеры не добрались. Вот она - мечта авиатора, «долина номер шесть» - порядковый номер местности, которую братья выбрали из ответного списка метеорологов. В 1900 году приехав в долину Китти-Хоук, Северная Каролина, Орвилл и Уилбер пришли от нее в восторг, и не испугались «дурной славы» места. По легенде, пираты там приманивали корабли, одевая лошадкам на шею фонари. Моряки думали, что это маяки, и направляли судна на прибрежные камни. Еще сильнее братья радовались, разведав место для испытательного полигона: Килл-Дэвил-Хиллз, в переводе - «Холмы, Убившие Дьявола», видимо - своей высотой. Песчаные дюны высотой около 30 метров - ну просто полный улет!
Новая эра воздухоплавания и Новый год имеют нечто общее: это - елки! Крепкое и легкое дерево было обычным материалом для постройки летательных аппаратов - как планеров, так и оснащенного двигателем «Флаера-1». Пропеллеры тогда тоже были деревянными: «елки-палки» пригодились для лопастей. Кстати, диаметр пропеллера был 2,6 м, так что - от винта! Не то ветром сдует.
Бизнес - не в пролете!
Братья Райт, усовершенствовав машины, несколько лет отказывались от публичных показательных полетов и даже фото своего «Летуна» в газеты не выставляли, следуя известному принципу: утром - деньги, вечером - стулья… и самолеты. Правительства стран интересовались, но сомневались, особенно Вооруженные силы США, которые потратили 50 000 $ на летательный аппарат Лэнгли - а он все падал и падал, вместе с боевым духом вояк. Но в 1908 году, подписав контракты не только с ними, но и с французской компанией, братья Райт занялись доделкой и подготовкой к авиа-шоу. «Даешь пассажира!» - говорили военные. И братья дали, заодно покорив Европу своим показательным полетом по сложным траекториям около французского города Ле-Ман. Слава пришла! И закрепилась годом позже, когда самолет под управлением Уилбера на празднике 300-летия реки Гудзон в Нью-Йорке облетел вокруг Статуи Свободы, и совершил 33-минутный полёт вверх и вниз по реке вдоль Манхэттена. Свидетели - около миллиона жителей Нью-Йорка.
В Советских энциклопедиях честь первого полета на самолете с мотором приписывали… непростому русскому моряку, изобретателю контр-адмиралу А. Ф. Можайскому. Он построил «воздухоплавательный снаряд» (от морских терминов не уплыть!) в 1882 году, уже имея официальный патент на руках. Увы - птица не парила, а в воде бы она утонула: уж слишком двигатель тяжел! Да и с конструкцией не все ясно.
Японский бог… авиации?
Спор о первенстве в покорении воздуха не утихает, и, например, свой «Отец авиации» есть и у бразильцев (Альберто Сантос-Дюмон - известнейший персонаж), и, что менее известно, у японцев. За 10 лет до братьев Райт, сын самурая, инженер-любитель Чухачи Ниномия разработал свой «моноплан», еще и с первыми в истории шасси, которые в Европе и Америке появятся аж в 1930-х годах! Он просил военные ведомства поддержать его материально - денег на постройку «Кирасу» не было. А когда сумма была собрана и Наномия ждал доставки заказанного мотора, стало известно о полете братьев Райт. Изобретатель поступил очень по-японски и почти по-самурайски: уничтожил самолет, сжег чертежи, и ушел в священники. Зато от военных к Ниномии пришло письмо с извинениями.
Илья Муромец - 16 поднимает!
Первый в истории авиации по-настоящему пассажирский самолет все же был из наших степей: « Илья Муромец » конструкции Игоря Сикорского (на счету которого - еще и изобретение вертолета) был просто-таки прототипом нынешних частных авиалайнеров: комфортабельный салон, ресторан, спальные комнаты, ванная, отопление, электричество… Ну просто Муромец - VIP ! Впервые он взлетел 10 декабря 1913 года, и годом позже уже взял на борт 16 пассажиров. А вскоре установил рекорд дальности, совершив круговой перелет «Петербург - Киев - Петербург» всего с одной промежуточной посадкой. Ай да Муромец, ай да самолет!
Личные вещи и личные самолеты первых авиаторов можно увидеть в Национальном мемориале братьев Райт, музее под открытым небом на месте выполнения легендарного полёта, в местечке Kill Devil Hills в Северной Каролине. К 100-летию полета братьев Райт он был расширен, и на празднике Сэром Председателем был известный авиа-энтузиаст и владелец шикарного самолета Джон Траволта (кстати, он еще и актер). Также присутствовали Президент США Джондж Буш, «лунные» космонавты Нейл Армстронг, Базз Олдрин и летчик-испытатель Чарльз Йегер.
Все начиналось с 12 секунд полета на трехметровой высоте, а в наши дни человек может летать много часов на высоте около 10 000 м, преодолевая огромные расстояния. Так, крейсерская скорость популярного пассажирского реактивного лайнера самолета «Airbus» А-320 - 910 км в час, средняя дальность полёта - 4600 км, а если еще и дополнительный топливный бак имеется - то и все 5500 ! «Уважаемые пассажиры, просьба пристегнуть ремни»… Но это уже совсем другая история.
До сих пор среди историков авиации нет единого мнения относительно того, кто же создал первый в мире самолёт. Большинство из них всё же отдают предпочтение американцам братьям Уилбуру и Орвилу Райт.
Однако у их оппонентов есть свои весомые аргументы против. Ведь до самолета братьев Райт в небе уже побывали моноплан нашего гениального соотечественника Александра Фёдоровича Можайского в июле 1882 года и управляемый воздушный шар, пилотируемый его создателем французом Альберто Сантос-Дюмоном в октябре 1901 года.
«Воздухоплавательный снаряд» А. Ф. Можайского на десятилетия опередил своё время. Он имел паровую силовую установку, три винта, фюзеляж с неподвижным крылом, шасси, полноценную систему управления, состоящую из рулей высоты, стабилизатора, киля – короче всё то, что есть у современного самолёта.
Ближайший конкурент — самолет Можайского
Во время первого испытательного полёта он разогнался до 45 км/час, оторвался от помоста и, пролетев чуть больше 200 метров, завалился набок и упал. После неудачи интерес к уникальному изобретению со стороны власть предержащих пропал, работы были свёрнуты, а спустя 8 лет А. Ф. Можайского не стало.
Небесные братья
Это был удивительный союз. Уилбура и Орвила Райт объединяли не только кровные узы, но и страстная мечта о покорении неба, зародившаяся в раннем детстве после того, как отец подарил им удивительную игрушку из бамбука и бумаги, чем-то напоминающую современный вертолёт.
Как и многие пионеры авиации того времени, братья начали с создания планеров. На это их вдохновили труды выдающегося немецкого планериста Отто Лилиенталя, совершившего более 2000 полётов и трагически погибшего в августе 1896 года. Этому способствовало также и то, что в 1892 году братья Райт стали владельцами велосипедного магазина и мастерской, где они создавали свои первые планеры, а затем и самолёты.
Первые полёты
Дефицит инженерных знаний, столь необходимых для расчётов, братья восполняли из книг Лилиенталя. Свой первый планер они запустили в начале октября 1900 года в районе городка Китти Хоук.
Беспилотный первенец братьев Райт напоминал что-то среднее между планером и воздушным змеем, поскольку удерживался над поверхностью земли с помощью тросов. Всего в сентябре-октябре 1902 года Вильбур и Орвил более тысячи раз поднимались в небо, постоянно совершенствуя своё детище.
Управляемый полёт
Пожалуй, главная заслуга братьев Райт состояла в создании системы управления планером. С помощью разработанного ими подвижного вертикального руля, Райты научились контролировать летательный аппарат в полёте по трём осям – крену, рысканию и тангажу. Другое не менее выдающееся их достижение – использование аэродинамической трубы при создании моделей планеров.
Аэродинамическая труба, придуманная Райтами
От планера к самолёту
Превращение планера в самолёт стало возможным, благодаря «Флайеру-1» — бензиновому 12-сильному 100-кг двигателю, который с помощью цепных передач приводил в движение 2 толкающих винта, симметрично расположенных позади крыльев. Кстати, именно братья Райт пришли к выводу о том, что в отличии от корабельных винтов, самолётные лопасти представляют собой ничто иное, как вращающиеся в вертикальной плоскости крылья.
Самолет братьев Райт
Первый полёт
Пасмурным, ненастным, зимним утром 17 декабря 1903 года Уилбур и Орвил Райт вместе со своими помощниками выкатили из ворот мастерской на пустынный пляж Китти Хоук своё детище. Первым сел за руль Уильбур. Полёт завершился на 13-й секунде. Преодолев по воздуху расстояние в 30 метров, самолёт братьев Райт успешно приземлился. Сменяя друг друга, братья четырежды поднимались в небо, увеличив время пребывания в полёте до минуты. Радость, однако длилась недолго. Уже после окончания полётов сильный порыв ветра, внезапно налетевший с океана, приподнял самолёт и опрокинул на пляжный песок, превратив его в груду обломков.
Эпилог
Тандем Райтов разлучила смерть Уилбура в 1912 году. Он прожил всего 45 лет. Его младший брат Орвил пережил его на 36 лет. За это время авиация совершила поистине гигантский прыжок от первых «летающих этажерок» до реактивных лайнеров.
Братья Уилбер и Оливер Райт осуществили первый полёт на самолёте. Характерно, что их успеху способствовала длительная и вдумчивая подготовка.
«Оба мальчика обладали техническим даром и оба интересовались управляемыми полётами. В 1892 году они открыли мастерскую, где продавали, чинили и изготавливали велосипеды. Эта работа давала им средства для занятия интересующим их делом - аэронавтическими исследованиями. Они запоем читали работы других энтузиастов в области аэронавтики - Отто Лилиенталя , Октава Чанюта и Сэмюэла П. Лэнгли. В 1899 году они сами начали работать над проблемами полётов. В декабре 1903 года, после четырёх с лишним лет работы, их усилия увенчались успехом.
Может возникнуть, вопрос, почему братья Райты смогли добиться успеха там, где другие терпели неудачу. Для их успеха было несколько причин .
Прежде всего, одна голова - хорошо, а две лучше. Братья Райты всегда работали вместе и прекрасно ладили друг с другом. Во-вторых, они приняли мудрое решение, что сначала следует научиться летать, а потом уж пытаться построить аэроплан с двигателем. Это звучит немного парадоксально: как можно научиться летать, если у Вас нет аэроплана? Братья Райты учились летать при помощи планера. Они стали работать с бумажными змеями и планерами в 1899 году. В следующем году они привезли свой первый планер, собранный в натуральную величину (достаточно большой, чтобы перевезти человека), для испытания в Китти Хок в штате Северная Каролина. Планер их не вполне устроил. Они построили и испытали второй планер в 1901 году и третий - в 1902 году. (Некоторые из полученных ими в 1903 году основных патентов были связаны с конструированием планера, а не их первого самолёта с двигателем внутреннего сгорания.) На третьем планере они совершили более тысячи успешных полётов. Братья Райты были уже самыми искусными и опытными в мире пилотами-планеристами, прежде чем они начали строить самолёт с двигателем.
Опыт с полётами на планере был их третьим ключом к успеху. Большинство людей, которые раньше пытались построить самолёт, заботились прежде всего о том, как оторвать свою конструкцию от земли. Братья Райты совершенно справедливо решили, что их важнейшей проблемой будет контроль за самолётом в воздухе. Поэтому они потратили большую часть своего времени и усилий на то, чтобы изобрести способы поддержания стабильности самолёта во время полёта и контроля за ним. Им удалось найти способ для трёхступенчатого контроля за и самолётом, и это дало им возможность добиться полной манёвренности.
Братья Райты сделали также важный вклад в конструирование крыла. Они скоро поняли, что все опубликованные прежде сведения по этому вопросу были ненадёжными . Поэтому они построили свою собственную аэродинамическую трубу и испытали в ней более двухсот профилей крыла разной формы. В основе этих опытов они получили возможность построить свою собственную таблицу, описывающую, как давление воздуха на крыло влияет на форму крыла. Эту информацию они впоследствии использовали для конструирования крыльев своего самолёта.
Несмотря на все эти достижения, братья Райты не смогли бы добиться успеха, если бы они не появились в нужный момент истории. Попытки предпринять полёт на самолёте с двигателем в первой половине девятнадцатого столетия были бы неминуемо обречены на неудачу. Паровые машины были просто слишком тяжелы по отношению к мощности, которую они производили. Когда появились братья Райты, мощные двигатели внутреннего сгорания были уже изобретены. Однако эти двигатели внутреннего сгорания при обычном использовании имели слишком большой коэффициент соотношения между весом и мощностью, чтобы их можно было использовать для летательного аппарата. Поскольку ни один производитель не мог сконструировать двигатель с довольно низким коэффициентом соотношения между весом и мощностью, братья Райты с помощью механика создали свой двигатель. Их гениальность проявилась в том, что, затратив сравнительно немного времени на проектирование мотора, они всё же сумели создать двигатель, превосходивший все остальные современные им двигатели. К тому же братьям Райтам пришлось также сконструировать собственный пропеллер. Тот пропеллер, которые они применили в 1903 году, имел коэффициент использования, равный 66%.
Первый полёт произошёл 17 декабря 1903 года в Килл Дейвил Хилл, недалеко от Китти Хок, в штате Северная Каролина. В этот день каждый из братьев совершил по два полёта. Во время первого полёта, совершенного Орвиллом Райтом, самолёт пролетел 12 секунд и покрыл расстояние в 120 футов. Последний полёт, в котором участвовал Уилбур Райт, длился 59 секунд. Было преодолено расстояние в 852 фута. Их самолёт, который они назвали «Флайер I» (сегодня его обычно называют «Китти Хок»), стоил им около тысячи долларов. Размах его крыльев составлял около 40 футов, и весил он 750 фунтов. Мощность двигателя составляла 12 лошадиных сил, а весил он всего 170 фунтов. Оригинал этого первого самолёта можно сегодня увидеть в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне.
Хотя этот полёт наблюдали пять очевидцев, только несколько газет сообщили о нём на следующий день, да и эти сообщения были не вполне точны. Газета, выходящая в их родном городе Дейтоне, вообще проигнорировала событие. Фактически только спустя пять лет весь мир узнал, что свершился управляемый человеком полёт.
После полёта в Китти Хок братья вернулись в Дейтон, где они построили второй самолёт – «Флайер II». На этом самолёте в 1904 году они совершили 105 полётов, однако и эти полёты остались незамеченными. «Флайер III», усовершенствованная и очень практичная модель, был построен в 1905 году. Даже после того, как они совершили много полётов в районе Дейтона, большинство людей так и не поняло, что был изобретён самолёт. Например, в 1906 году парижское издание газеты «Геральд трибюн» поместило статью о братьях Райтах под заголовком «Флайер или Лайер?» («Летун или лгун?»).
Однако в 1908, году братья Райт положили конец этому публичному недоверию. Уилбур Райт привёз один из этих самолётов в Париж, где провел серию его публичных демонстраций и организовал компанию для продажи изобретения. Тем временем в Соединенных Штатах Орвилл Райт также устраивал подобные демонстрации. К несчастью, 17 сентября 1908 года самолёт, которым он управлял, попал в катастрофу. Это был единственный серьёзный инцидент, с которым им когда-либо пришлось столкнуться. Пассажир погиб, а Орвилл сломал ногу и два ребра, но остался жив. Тем не менее, его успешные полёты убедили правительство Соединенных Штатов подписать с братьями контракт на поставку самолётов для военного министерства США, и в 1909 году федеральный бюджет включал в себя статью о поставках самолётов для нужд армии на сумму 30 000 долларов».
Майкл Харт, 100 великих людей, М., «Вече», 1998 г., с. 157-160.
Братья Уилбур и Орвилл Райт (Wilbur Wright (1867 − 1912 г.) Orville Wright (1871 − 1948 г.))
Летать легко, без усилий, как птица, многовековая мечта человека. Мечта, которая сбылась, благодаря двум братьям из Дейтона, штат Огайо − братьям Райт, несмотря на отсутствие образования. С раннего детства Орвилла Райта притягивали различные опыты и механические конструкции. Эту страсть он делил со старшим братом Уилбуром, который обожал таблицы и теории. Оба брата мечтали о полетах.
Первый самолет, построенный братьями Райт, совсем не похож на современный, но его основные характеристики те же самые. Братья Райт овладели основами аэродинамики контроля над полетом и поступательного движения. Братья Райт добились успеха там, где другие потерпели неудачу. История полна фамилий ученых, изобретателей, энтузиастов, тщетно пытавшихся воплотить мечту человека и покорить небо − летать легко, как птицы. Еще в 15 веке Леонардо да Винчи сделал эскиз машины с машущими крыльями, такую же идею пробовал воплотить и Отто Лилиенталь, но безуспешно. В 18 веке британский изобретатель сэр Джордж Кейли впервые занялся систематическим изучением аэродинамики, он даже строил планеры, способные на короткий полет. Особое впечатление произвела на братьев Райт книга Отто Лилиенталя «Полет птиц как основа искусства летать», эта книга вошла в классику литературы по авиации. Изучая книгу они обнаружили ошибку в расчетах Лилиенталя, что, возможно и послужило причиной гибели Лилиенталя при испытании очередного планера на Галинперском холме 8 августа 1986 г.
В своей книге Лилиенталь впервые показал, что изгиб верхней части крыла должен быть больше чем нижней.
Поскольку воздух, обтекающий верхнюю часть крыла проходит больший путь, то он течет быстрее, чем воздух, обтекающий нижнюю часть крыла. Создается разность давлений над и под крылом, благодаря которому возникает подъемная сила, которая и держит самолет в воздухе.
Братья Райт владели велосипедной фабрикой
в Дейтоне, штат Огайо. Один из цехов фабрики они превратили в авиационную мастерскую. Братья Райт придумали простое тестовое устройство для испытания профиля крыла.
Так как их бизнес был связан с велосипедами, то тестовое устройство, велосипедное колесо, они помещали спереди на велосипед. На помещенное и закрепленное горизонтально колесо они крепили два крыла − одно, имеющее плоский профиль, которое служило контрольной моделью, а второе, в диаметрально противоположной точке, испытуемое крыло, с измененным профилем. Для создания постоянного потока воздуха один из братьев садился на велосипед и ехал на нем с постоянной скоростью. В процессе движения и проходило сравнение контрольной модели крыла и модели с измененным профилем. Простой, на очень трудоемкий процесс. Со временем братья Райт смогли предсказывать поведение и подъемную силу более 200
различных профилей крыльев под любым углом атаки. Они получили первые надежные экспериментальные данные для разработки законов аэродинамики.
Закрыв велосипедную компанию на зиму, братья Райт приняли решение, после опытов с воздушными змеями, построить планер − свою первую машину для пилотируемого полета. Взяв материалы и инструменты они отправились к побережью атлантического океана, где нашли площадку для благоприятных испытаний близ Китти Хок в Северной Каролине. Китти Хок первое в мире летное поле. С первых же опытов планер, пилотируемый по очереди братьями, пролетал более 100 метров
, их расчеты были верными и планер себя вел в воздухе так, как и предполагалось, планер был управляем во время полета. В отличие от более поздних машин, руль высоты у планера был спереди и, казалось, что планер летит задом наперед. Работа в Китти Хок шла успешно, несмотря на множество падений, братья понимали, что планеру требовался мотор. Нельзя было терять время. В 1903 г Сэмюэль Лэнгли в Вашингтоне готовил свою машину «Аэродром» к своему первому моторизованному полету. «Аэродром» Лэнгли был снабжен бензиновым мотором мощностью в 52 л.с.
его должны были запускать с катапульты, установленной на барже, расположенной на реке Потомак. 8 декабря 1903 г.
был дан старт, к сожалению, неудачный.
Братья Райт снова вернулись в Китти Хок через 9 месяцев, проведенных в Дейтоне. Они привезли свой новый, отлаженный в аэродинамической трубе планер − «Флайер-1»
.
17 декабря 1903 г.
Орвил Райт отправился в первый моторизованный полет на своем планере, оснащённым 12
сильным мотором. Первый полет продлился 12 с
. В тот же день было произведено еще два полета, самый длинный из них продолжался около минуты и планер преодолел расстояние около 260 м
. В дальнейшем братья Райт усовершенствовали свой запатентованный самолет и добились неограниченного времени полета.
В 1908 г.
самолет братьев Райт был представлен европейской публике. Европа была потрясена увиденным, осознав, что два энтузиаста, без образования, из Дейтона смогли осуществить мечту человечества о полетах.
Величайшим достижением братьев Райт это открытие управления самолетом в воздухе. Придуманные ими методы контроля полета самолета, с небольшими изменениями, используются и в наше время. Кабрирование − поворот самолета вдоль поперечной оси осуществлялось в «Флайер-1» вытягиванием переднего руля высоты. У современных самолетов руль высоты находится в хвосте. Для разворота по продольной оси Райты изготовили управляемый ногами механизм, с помощью которого изгибались и наклонялись крылья. Рыскание или поворот вдоль вертикальной оси осуществлялось задним рулем направления. На практике три маневра редко происходят по отдельности. Чтобы сохранить стабильность самолет, при смене направления, совершает вираж. Даже сегодня, при совершении маневра, нужна координация скорости, наклона и угла атаки, иначе обтекание крыла прервется и не будет подъемной силы. В этом случае самолет уйдет в штопор, из которого его может вывести только опытный и хладнокровный пилот.
Вскоре военные тоже поняли возможности, которые сулил аэроплан. Во время первой мировой войны самолеты стали производить массово. Самолет из первоначальной игрушки превратился в грозное оружие. В небе развернулись бои между самолетами, а бомбы, сброшенные с самолетов, сеяли хаос и панику на земле. В послевоенное время аэроплан стал удобным и быстрым видом транспорта. Гражданская авиация покрыла своей сетью полетов весь мир. Многие из первых летных служб финансировались почтовым ведомством. Сроки доставки почты резко сократились. В середине 20-х годов появились пассажирские авиалинии, начавшие перевозить людей. Состоятельным людям это дало новые возможности. Вскоре был произведен первый полет моноплана через атлантический океан Чарльзом Линдбергом. Он пролетел океан в одиночку (20 − 21 мая 1927 года
по маршруту Нью-Йорк − Париж). До Линдберга трансатлантический перелёт с запада на восток впервые совершили два английских лётчика Джон Алькок и Артур Браун по маршруту Ньюфаундленд − Клифден (Ирландия) в 1919 году. Еще около 30 лет понадобилось для того, чтобы трансатлантические полеты стали обычным делом.
Сегодня видны и негативные моменты той мобильности и комфорта, которые дали человеку полеты на самолетах. Высокое потребление энергии, шумовое загрязнение, вред наносимый стратосфере, угроза человеку и окружающей среде наносимые растущим производством и полетами самолетов. Но самолеты выполняют и большую положительную функцию.
Американские механики-самоучки Уилбер (1867-1912) и Орвилл (1871-1948) Райты (Orville & Wilbur Wright) заинтересовались авиацией в последние годы позапрошлого (девятнадцатого) века. Это было время стремительного технического прогресса. Однако до осуществления одной из самых дерзновенных идей человека — построить машину для полета по воздуху — было, как казалось тогда, ещё очень далеко. Неудачей закончились испытания самолетов с паровыми двигателями, построенных Александром Фёдоровичем Можайским (1825-1890) в России , Клементом Адером (Clément Agnès Ader , 1841-1925) во Франции , Хайрамом Максимом (Sir Hiram Stevens Maxim , 1840-1916) в Англии . Трагическими оказались эксперименты первых планеристов: в 1896 г. в Германии разбился насмерть во время полета на самодельном планере Отто Лилиенталь (Otto Lilienthal , 1848-1896), три года спустя та же судьба постигла его английского последователя Перси Пильчера (Percy Sinclair Pilcher , 1866-1899)…
К счастью, прогресс основан на том, что отдельные неудачи не могут окончательно остановить развитие перспективной идеи и, в конце концов, она побеждает. Именно гибель Отто Лилиенталя (точнее, сообщения об этом событии в прессе) зародила в братьях Райт интерес к авиации. Первое время Уилбер и Орвилл Райты, жившие в небольшом городе Дейтоне, штат Огайо, и работавшие механиками в собственной велосипедной мастерской, просто читали об авиации все, что им удавалось достать. А потом подолгу обсуждали, какой должна быть будущая «летательная машина» и как избежать ошибок их предшественников.
Наконец, в 1900 году братья Райт занялись конструированием летательных аппаратов. Тогда их замыслы не распространялись далее планерных полетов. Крыло своего будущего планера они решили сделать по образцу американского планера-биплана Октава Шанюта (Octave Chanute , 1832-1910), но на этом сходство между аппаратами заканчивалось. Планер братьев Райт не имел хвостового оперения, пилот располагался лежа на нижнем крыле, принципиально иным был метод управления.
Выступая в 1901 году на заседании Западного общества инженеров в Чикаго, Уилбер Райт так объяснял эти нововведения: «После долгих размышлений мы в конце концов пришли к выводу, что хвостовое оперение скорее является источником неприятностей, нежели помогает, и решили поэтому совсем отказаться от его применения. Логично предположить, что при горизонтальном — а не вертикальном, как на аппаратах Лилиенталя, Пильчера и Шанюта — расположении планериста во время полета аэродинамическое сопротивление было бы заметно меньше… Кроме того, используемый Лилиенталем метод управления, который заключался в перемещении тела летчика, казался нам недостаточно быстрым и эффективным; поэтому после длительных обсуждений мы придумали комбинацию, состоящую из двух больших поверхностей, как на планере Шанюта, и меньшей поверхности, размещенной на небольшом расстоянии впереди в таком положении, что действие ветра на нее будет компенсировать влияние перемещения центра давления основных поверхностей».
Однако важнейшим новшеством в конструкции летательного аппарата, о котором Уилбер не упомянул в докладе, была система поперечного управления за счет перекашивания крыла. Увеличение угла атаки на одном конце крыла и одновременное его уменьшение на другом создавало момент сил, необходимый для выравнивания кренов и для маневрирования в полете. Это был прообраз элеронов — стандартного органа управления современных самолетов. Этот способ управления планером братья Райт «подсмотрели» у птиц.
 Как и Леонардо да Винчи, братья Райт проводили много времени, наблюдая за птицами, чтобы понять, как они изменяют направление движения в полете. Уилбер Райт писал в своем дневнике, что, теряя равновесие из-за порыва ветра, птица восстанавливает его, разворачивая концы крыльев в противоположных направлениях: «Если задняя кромка конца правого крыла закручивается вверх, а левая — вниз, птица становится как бы живой мельницей и сразу же начинает поворачиваться вокруг продольной оси». Фото (Creative Commons license): Jim Clark |
Свой первый планер братья Райт построили летом 1900 года и уже осенью провели испытания. Для этого они выбрали уединенное местечко Китти-Хок на побережье Атлантического океана. Мягкая песчаная почва и постоянно дующие ветры делали его очень удобным для полетов. Аппарат 22 кг массой, с размахом крыла чуть более пяти метров и с человеком на борту должен был запускаться на привязи, как воздушный змей. Благодаря такому методу испытаний братья Райт надеялись получить хорошую практику в управлении, не подвергая себя большой опасности.
Однако этим планам не дано было осуществиться. Подъемная сила крыла оказалась значительно меньше, чем ожидалось, и силы ветра было недостаточно, чтобы поднять человека в воздух. Поэтому аппарат испытывался почти всегда без человека, управляемый с земли. Непродолжительные полеты с человеком удавались только при планирующих спусках с возвышенностей после предварительного разбега навстречу ветру. Так как пилот лежал на крыле и поэтому не мог участвовать в разбеге, планер разгоняли до скорости взлета два ассистента, поддерживающие аппарат за крыло.
К следующему лету Райты построили новый планер, бóльших размеров. Система управления осталась такой же, только перекашивание крыла достигалось теперь не отклонением ручки, а перемещением вбок деревянной рамки, управляемой движением бедер лежавшего на крыле человека.
Испытания нового планера начались в Китти-Хок в июле 1901 года. Поочередно пилотируя планер, братья Райт выполнили несколько сотен полетов. Максимальная дальность планирования составила 118 м. Однако изобретатели считали, что они ещё далеки от окончательного успеха.
Первый по-настоящему удачный планер был создан братьями ещё через год. Его постройке предшествовали исследования профиля и формы крыла в сконструированной ими же аэродинамической трубе. Это позволило сделать ряд усовершенствований, повысивших аэродинамическое совершенство летательного аппарата. Важнейшим из них было применение крыла большего размаха, а также изменение профиля крыла. Большое значение имело и усовершенствование системы бокового управления. Убедившись в невозможности контролировать направление полета только с помощью перекашивания крыла, Райты установили на новом планере за крылом вертикальное оперение. Оно было связано с системой перекашивания крыла так, что автоматически поворачивалось в нужную сторону. Благодаря этому компенсировалась разница в сопротивлении опущенного и поднятого крыла и появилась возможность совершать правильные развороты с креном.
На этом планере Райты в 1902 году выполнили около тысячи полетов. Общее время нахождения в воздухе составило 4 часа. Лучший полет имел дальность 190 м и продолжался 22 секунды. В следующем году рекордная продолжительность полета была увеличена до 70 секунд. Несмотря на большие размеры (размах крыла 10 м, площадь 30,5 м^2), планер надежно управлялся даже при сильном ветре.
И тогда они задумались о самолете… Это решение наложило заметный отпечаток на характер деятельности изобретателей. Если вначале Райты относились к полетам на планерах как к спорту и регулярно знакомили всех желающих со своими достижениями, то, начав работу над самолетом, они постарались засекретить сведения о его конструкции, понимая, что первенство в решении проблемы полета принесет им известность и состояние. По этой причине они уклонились от обсуждения деталей своей конструкторской деятельности с американским ученым и изобретателем Сэмюэлем Ленгли (Samuel Pierpont Langley , 1834-1906), также занимавшимся строительством самолета, отказали в визите в Китти-Хок французскому планеристу Фериднанду Ферберу (Ferdinand Ferber).
Двигатель и пропеллеры для самолета были изготовлены в Дейтоне в течение зимы и лета 1903 году. Сделанный специально на заказ четырехцилиндровый бензиновый двигатель водяного охлаждения мощностью 12 л. с. представлял собой облегченный вариант обычного автомобильного двигателя и весил 90 кг.
Самолет был сконструирован по образцу планера 1902 года, но в связи с возросшим весом аппарата размеры крыла увеличили. Увеличена была и площадь органов управления — одинарные поверхности рулей заменили сдвоенными. Под крылом установили полозья для посадки на песчаную почву.
Окончательная сборка биплана с двумя толкающими пропеллерами, вращающимися в противоположных направлениях, производилась осенью 1903 года, после прибытия к месту испытаний, в Китти-Хок. Двигатель находился на нижнем крыле, сбоку от летчика. Как на аппаратах прежних лет, человек размещался в полете лежа и управлял перекашиванием крыла боковым движением бедер. Впереди имелись две рукоятки, одна — для управления рулем высоты, вторая — для включения и выключения двигателя. Взлетный вес равнялся 340 кг, площадь крыла — 47,4 м 2 , размах — 12,3 м, длина самолета — 6,4 м, диаметр пропеллеров — 2,6 м.
Из-за большого веса самолета Райты были вынуждены отказаться от прежнего метода старта, когда добровольные помощники из числа местных жителей помогали аппарату взлететь, поддерживая его за крыло. Кроме того, этот метод мог вызвать сомнения, был ли полет осуществлен только за счет мощности двигателя. Поэтому решили, что самолет будет взлетать без какой-либо помощи со стороны. Предполагалось, что разбег будет идти по деревянному рельсу длиной 18 м, верхняя поверхность которого обшита железом. Самолет мог катиться по рельсу на маленькой тележке, отделяющейся после взлета. Для уменьшения длины разбега старт должен был производиться строго против ветра.
Новости партнёров