Первый самолет: из истории создания летательного аппарата

Самолёт (аэроплан) — аэродинамический летательный аппарат для полётов в атмосфере при помощи двигателя и неподвижных крыльев (крыла). Самолёт способен перемещаться с высокой скоростью, используя подъёмную силу крыла для поддержания себя в воздухе. Неподвижное крыло отличает самолёт от махолёта, а наличие двигателя — от планера. Приведенное определение является «классическим» и актуальным для самолетов, существовавших на заре авиации. По отношению к современным и перспективным разработкам в авиационной технике (интегральные и гиперзвуковые аэродинамические компоновки, использование изменяемого вектора тяги и др.) понятие «самолет» требует уточнения: Самолёт — летательный аппарат плотнее воздуха для полётов в атмосфере (и космическом пространстве (напр. Орбитальный самолёт)), использующий аэродинамическую подъёмную силу планера для удержания себя в воздухе (при полёте в пределах атмосферы) и тягу силовой (двигательной) установки для маневрирования и компенсации потерь полной механической энергии на лобовое сопротивление. Классификация самолётов может быть дана по различным признакам — по назначению, по конструктивным признакам, по типу двигателей, по лётно-техническим параметрам и т.д и т.п.Работы М. В. Ломоносова охватывали почти все области знания, в том числе и вопросы создания летательного аппарата. В 1754 г. он построил модель, работавшую по принципу вертолета с соосными винтами, которая должна была летать.Мысль о такой машине возникла у Ломоносова в связи с его работами по физике и метеорологии. Он изыскивал средство, с помощью которого можно было бы поднять над землей метеорологические регистрирующие приборы. Летательные аппараты легче воздуха тогда еще не имели практического применения, и ученый обратился к идее создания летательной машины тяжелее воздуха.Дошедшие до нас данные о такой машине, созданной Ломоносовым, очень скудны и в основном содержатся в пяти документах 1, из которых два наиболее ценные. Так, в протоколе заседания Российской Академии Наук от 1 июля 1754 г. 2 имеется следующая запись (в новом переводе с латинского):“Господин Советник Ломоносов показал придуманную им машину, которую он называет аэродромической и назначение которой должно быть в том, чтобы работой крыльев, приводимых в сильное движение пружиной, каковые обычно бывают в часах, горизонтально в противоположных направлениях, прижимать воздух и поднимать машину в направлении верхней воздушной области с тем, чтобы можно было исследовать условия верхнего воздуха метеорологическими приборами, к этой аэродромической машине присоединенными. Машина подвешивалась на шнурке, протянутом через два блока, и удерживалась в равновесии грузиками, привешенными с противоположной стороны, при заведенной пружине тотчас поднималась вверх и тем обещала желаемое действие. Это же действие, по суждению изобретателя, еще более возрастет, если увеличится сила пружины и если расстояние между крыльями в обеих парах их будет больше, и если коробка, в которую вложена пружина, для уменьшения веса будет сделана из дерева, о чем он обещал позаботиться”.Другим документом, в котором имеются сведения об этой машине, является годовой отчет за 1754 г., в котором Ломоносов пишет:“Делал опыт машины, которая бы, подымаясь кверху сама, могла бы поднять маленький термометр, дабы узнать градус теплоты на вышине, которая с лишком на два золотника облегчалась, однако к желаемому концу не приведена”.Подлинный рисунок машины, выполненный в свое время Ломоносовым, не обнаружен; рисунок же, приводившийся неоднократно в различных книгах, сделан уже в наше время. По этим причинам конструктивная схема машины в деталях неизвестна, но судя по приведенным описаниям, она аналогична схеме соосного вертолета. Машина имела небольшие размеры, поскольку при проведении опытов она под действием несущих винтов разгружалась на два с лишним золотника (9—10 г), что составляло, видимо, немалую долю ее общей массы.В последующие годы М. В. Ломоносов, занятый многими другими исследованиями, к этой теме больше не возвращался.Значительно позже Ломоносова французы Пауктон (1768 г.), затем Лонуа и Бьенвеню (1784 г.) создали летающие модели вертолетов простейшего типа.Работы после М. В. Ломоносова Русские ученые и изобретатели продолжали работать над созданием аппарата тяжелее воздуха. Из года в год все большее количество энтузиастов летания вовлекались в эти работы, проводились всевозможные опыты, разрабатывалось множество проектов летательных аппаратов, но сколько-нибудь ощутимых результатов в решении проблемы полета на аппарате тяжелее воздуха достигнуто не было. И когда человек уже достаточно уверенно летал на воздушных шарах, до создания самолета и до первого полета на нем было еще очень далеко.Неудачи многих опытов указывали на необходимость серьезных теоретических изысканий и практических исследований, характер которых часто даже не был достаточно ясен. За границей теоретическими исследованиями занялся Джордж Кейли (1773—1857 гг.), давший первые общие основы теории летания на неподвижных крыльях; над конструкцией самолета-моноплана работали Вильям Хэнсон (1805—1888 гг.), Альфонс Пено (1850—1880 гг.) и др. Наряду с этими работами мысль исследователей уже не в первый раз обращалась к познанию законов полета птицы и, в частности, к исследованию ее парящего полета, к изучению принципов работы крыла птицы с постановкой практических опытов над пластинками, движущимися в воздушной среде, и моделями. Такие работы были характерны для 40—80-х годов прошлого столетия и ими усиленно занимались как в России, так и за границей.Русский изобретатель адмирал Н. М. Соковнин, автор проекта жесткого дирижабля, писал, что он, занимаясь вопросами летания с 1841 г. и находясь за границей в районе Дарданелл, наблюдал за птичьими перелетами и “беспощадно стрелял разного рода птиц для того, чтобы узнать соотношение их веса к площади их крыльев, которые срисовывал из удивления к разным подробностям покроя этих парусов” 1. В результате изучения этого вопроса он сам нашел соотношение между весом птицы и величиной площади ее крыльев и определил его так: “Это отношение есть на один фунт веса один квадратный фут площади крыльев”2. Н. М. Соковнин также высказывал некоторые предложения, касающиеся создания самолета с неподвижными крыльями и паровым двигателем. Он считал, что в основу создания такого летательного аппарата должен быть положен принцип парящего полета. Будучи горячим патриотом своей родины, он говорил, что “…прежде нежели оказать какое-либо содействие иностранным проектам воздухоплавания, надлежит сперва сделать все возможное для нашего соотечественника” 3.С 1856 г исследованием полета птиц начал заниматься А. Ф. Можайский.К 1873—1888 гг. относятся опыты доктора медицины Н. А. Арендта в Симферополе над птицами и планирующими моделями. Он подготовил и опубликовал ряд научных статей по вопросам парящего полета, в которых обосновал идею планера с крыльями вогнутого “сводом” профиля.Изучение полета птиц, хотя и принесло некоторую пользу, не дало ответа на ряд вопросов, связанных с созданием летательного аппарата тяжелее воздуха. Как показала история, путь к решению этих вопросов лежал через моделизм и аэродинамические исследования с опытами над воздушными змеями и планерами. Успешному развитию моделизма особенно способствовало то обстоятельство, что с 1858 г. в качестве двигателя для летающих моделей начали применять резиновый шнур. Он оказался в 15-20 раз эффективнее двигателя с часовой пружиной при той же массе. Следует отметить, что большинство моделей с часовым механизмом как в России, так и за рубежом не могло летать. С применением резинового шнура сразу же появились модели, успешно летавшие. В дальнейшем они из года в год совершенствовались, и их полеты стали еще более удачными, особенно после того как были поняты некоторые основные принципы устойчивости моделей в полете.

Из числа наиболее удачно построенных и успешно летавших моделей того времени следует отметить небольшую модель “Летунчик” Дедюлина, модель “Летун” Барановского и “Летунью” Можайского. Из них модель Можайского заслуживает наибольшего внимания, так как ее конструкция оказалась очень удачной: модель при взлете разбегалась на своих колесах, подобно настоящему самолету, отрывалась от земли и поднималась в воздух. В описании одного из полетов этой модели говорилось: “Летунья” сначала катится по земле на своих колесах и затем уже взлетает, как птица”1. Из описаний иностранных моделей, приводившихся в литературе того времени, следовало, что все они запускались в воздух с руки, а не взлетали с земли подобно модели Можайского.

http://www.rechport.com 

More from my site