Облако тэгов

Проекты и конструкции летательных аппаратов 1840 — 1860 гг

У. Хенсон. Проект винтомоторного самолета с паро­вым двигателем. Англия, 1842 г. 29 сентября 1842 г. английский механик Уильям Хенсон (1812— 1888г.) подал заявку, на основании которой ему был вы­дан патент на летательную машину с паровым двигате­лем «для транспортировки по воздуху почты, грузов и пассажиров». Проект Уильяма стал важнейшей вехой в истории авиации. Значение этого изобретения было огромно: это был первый проект, преду­сматривающий все наличие основных элементов винтомоторного самолета, кроме этого это был первый проект летатель­ного аппарата с неподвижным крылом, получивший ши­рокую известность. Нет работ, рассматривающих исто­рию авиации, где бы не упоминалось об этом са­молете.проект Хенсона

Аппарат, предложенный У. Хенсоном, представлял собой моноплан с верхнерасположенным крылом и дву­мя толкающими винтами. Под крылом имелся закрытый фюзеляж, в котором размещались паровая машина, топливо, экипаж и грузы Сзади предусматривались верти­кальный и горизонтальный рули. Самолет должен был быть оснащаться колесным шасси. Взлет должен был про­исходить после разбега вниз по наклонной плоскости.

Крыло самолета — прямоугольной формы с удлине­нием около пяти, трехлонжеронной конструкции. Лон­жероны должны были представлять собой пустотелые балки переменного сечения. Нервюры имели слегка ис­кривленный профиль относительной толщиной около 4%. Лонжероны и нервюры предполагалось выполнить из легких пород древесины. Крыло должно было поддер­живаться системой проволочных растяжек. Были преду­смотрены также средства для регулирования натяжения растяжек. Несущая поверхность по проекту имела дву­стороннюю обтяжку из шелка, покрытого слоем лака.

Цельноповоротное горизонтальное и вертикальное оперение имело треугольную форму и представляло собой матерчатые поверхности, натянутые на стержни, радиально расходящиеся от основания. Управление ими предполагалось осуществлять с помо­щью тросовой проводки. Помимо поворотов горизон­тального руля в вертикальной плоскости была преду­смотрена возможность изменять его площадь в полете. Для этого горизонтальное оперение должно было скла­дываться и раскрываться как веер вокруг точки крепле­ния к основанию.

Для снижения веса паровой машины Хенсон решил заменить обычный котел системой конических сосудов, а также предусмотрел применение воздушного конденсатора. В качестве движителя на са­молете должны были быть установлены шеетилопастные винты, приводимые в движение ременной передачей.  Взлетный вес самолета оценивался предположительно в 1350 кг, площадь крыла должна была составить — 420 м2, площадь горизонтального опе­рения — 140 м2. Мощность двигателя должна была составлять 25—30 л. с., что конечно, было бы недостаточ­но для полета.  Как видно из приведенного рисунка и описания, про­ект У. Хенсона содержал ряд важных усовершенствова­ний самолета. Эти усовершенствования в первую оче­редь касались выбора типа движителя (винт вместо ма­шущего крыла), а также формы и конструктивно-силовой схемы крыла.

 

У. Хенсон, Д. Стрингфеллоу. Модели самолетов с па­ровым двигателем. Англия, 1843—1848 гг. Это были пер­вые в истории авиации модели самолетов. Всего было изготовлено три модели. Первую (1843 г.) построил сам У. Хенсон, вторую (1845 г.) он изготовил совместно с ме­хаником Джоном Стрингфеллоу (1799—1888), третью создал Стрингфеллоу в 1848г. (Хенсон к этому времени переехал в США). Все модели были сделаны по типу самолета, спроектированного Хенсоном в 1842 г. и снаб­жены миниатюрными паровыми двигателями. Вес первой модели был 6,3 кг, второй — 12 кг, третьей — 2,9 кг. Из-за недостаточной мощности силовой установки ни одна из моделей не была способна к настоящим полетам.

 

Д. Кейли. Модели планеров. Англия, 1849—1853 гг.  В середине XIX в. после длительного перерыва Д. Кейли вновь обратился к исследованиям летательных аппаратов с неподвижным крылом. В 1849—1853 гг. он изготовил две модели планера с площадью крыла около 1,5 м2. В отличие от прежних моделей, теперь Кейли применил крыло прямоугольной формы. Бумажная об­шивка была заменена полотняной. Помимо горизон­тального, был предусмотрен и вертикальный стабилиза­тор. Аппараты имели совершенную для своего времени форму, обладали хорошей устойчивостью. Они запуска­лись рукой с возвышенностей. Дальность полетов дости­гала 60 м.  В 1973 г., к 200-летию со дня рождения Д. Кейли, ан­глийские авиамоделисты построили копию модели 1853 г. Она отлично планировала и даже парила.

 

Д. Кейли. Мускулолет-триплан с крыльчатым про­пеллером. Англия, 1849 г.  Сорок лет спустя после испытаний первого полноразмерного аппарата с неподвижным крылом, Д. Кейли построил аппарат-три­план со вспомогательными машущими поверхностями, Движимыми вручную. Это была первая в истории авиа­ции конструкция с полипланным крылом. Замена одной пары крыльев несколькими, расположенными одна пол другой, была вызвана стремлением уменьшить размах и, следовательно, вес при сохранении той же площади го­ризонтальной поверхности.

Аппарат имел фюзеляж в форме лодки, трехколесное шасси. Особенностью конструкции, помимо трехпланного крыла, было наличие двух хвостовых оперений. Верх­нее, расположенное за крылом, являлось переставным стабилизатором и служило для балансировки в полете; нижнее, соединенное с фюзеляжем, предназначалось для управления. Общий вес конструкции составлял 60 кг, площадь крыла — 31 м2.  Проводились испытания аппарата. — «Мальчик око­ло 10 лет, — писал Д. Кейли, — пролетел несколько яр­дов при спуске с холма и приблизительно такое же рас­стояние с помощью людей, которые тянули аппарат за веревку против слабого ветра». Из-за малого удлинения крыльев и слишком близкого их расположения аэроди­намическое совершенство аппарата было низким и луч­ших результатов, чем «прыжки» длиной в несколько метров, достигнуть было невозможно.  В 1853 г. изобретатель работал над вариантом, пред­назначенным для полета взрослого человека. Достоверных сведений о завершении постройки и испытаниях это­го аппарата не обнаружено.

По воспоминаниям внучки Д. Кейли, Д. Томпсон (1843—1933), аппарат, на борту которого находился кучер Д. Кейли, совершил полет через долину после разбега с возвышенности, при посадке произошла авария. Учитывая, что во время испытания свидетельни­це было всего 10 лет, а приведенное заявление сделано в 20-е годы нашего столетия, т. е. 70 лет спустя, показания миссис Томпсон едва ли можно считать доказательством полета машины 1853 г.

 

М. Лу. Проект самолета. Франция, 1853 г.  В 1853 г. Мишель Лу опубликовал брошюру, в которой содержался проект птицеподобного самолета, приводи­мого в движение двумя винтовымипроект М.Лу пропеллерами боль­шого диаметра, которые должны были находиться в специальных  вырезах крыла. Конструкция самолета пре­дусматривала наличие рулей высоты и направления, вертикального стабилизатора и колесного шасси. Крыло подкреплялось проволочными расчалками. Силовую установку предполагалось расположить в центральной части закры­того фюзеляжа. Мишель Лу предполагал, что скорость полета достигала бы 220—265 км/ч. Взлет предполагалось производить с естественной возвышенности— благодаря движению со снижением достигалась необхо­димая для отрыва скорость, которая затем поддержи­валась работой двигателя. Это был первый проект самолета, предложенным во Франции.

 

Г. Карлингфорд. Проект самолета-мускулолета. Анг­лия, 1856 г. Виконт Г. Карлингфорд запатентовал в Англии конструкцию самолета с мускульным Проект Карлингфордаприводом пропеллера. Проект представлял собой  птицеподобный летательный аппарат, планирующе­го с частично сложенными крыльями. Винтовой пропеллер, известный, как «винт Карлингфорда», монтировался на наклонном валу спереди и при­водится в движение вручную с помощью соответствую­щей передачи. Рама крыльев сделана из полых реек и обтянута сеткой и покрытым лаком шелком с обеих сто­рон. Крыло поддерживалось мачтой и системой тросов. Вес конструкции, по оценке изобретателя, должен был со­ставлять 30—35 кг. Аппарат был снабжен трехколесным шасси с носовым колесом.  Данный проект содержал в себе некоторые новые конструктивные решения, получившие затем применение в самолетостроении. К ним относятся использование тя­нущего пропеллера и старт с помощью катапульты. Как известно, схема самолета с тянущим винтом стала стан­дартной со второй половины 1910-х годов, а идея ис­пользования работы падающего груза для ускорения при взлете была успешно применена братьями Райт.

 

Ж.М. Лe Бри. Планер. Франция, 1856—1857 гг.  Жан Мари Ле Бри (1808—1872г.) заинтересовался авиацией, наблюдая за про­должительными полетами альбатросов с неподвижно рас­простертыми крыльями. В 1856 г. он приступил к строи­тельству птицеподобного планера.  Конструкция аппарата была сделана из дерева и обтянута легкой тканью. Пилот стоял в фюзеляже в форме лодки. При помощи рычагов, связанных с лонже­ронами крыла, он мог изменять угол стреловидности и наклон несущих поверхностей. Небольшое горизонталь­ное оперение было сделано неподвижным, а вертикальное и вовсе отсутствовало.

Предполагалось что первые летательные аппараты с неподвижным крылом, свой полет будут начинать с возвышенности, Лe Бри выбрал иной метод старта. По аналогии с воз­душным змеем планер предполагалось тянуть на буксире до достижения скорости отрыва. Для этого Ле Бри­ установил планерПроект Ле Бри на повозке, запряженной лошадьми. После подъема в воздух, следовало перерезать буксирный трос, после чего  конструкция должна была совершить свободны полет. При первом испытании, трос зацепился за сиденье кучера и Ле Бри, находившийся на борту аппарата, не смог его отсоединить. При увеличении скорости буксировки установке крыльев под большим углом атаки подъемная сила возросла настолько, что планер поднялся в воздух унося с собой и кучера вместе с сидением. По данным очевидцев, аппарат взлетел на большую высоту. Вскоре планер благополучно опустился па прибрежный песок (испытания происходили па побережье вблизи г. Бреста). Кучер и сам экспериментатор не пострадали.

Ле Бри в 1957 году отремонтировал аппарат и приступил к повторным испытаниям. В этот раз планер дол­жен был запускаться с возвышенности против ветра, как это делают крупные птицы. На высоте около 40 м была установлена Г-образная конструкция, к которой подвесили аппарат. Матросы, помогавшие Ле Брн, оттянули планер назад и затем отпустили его. Во время обратного хода находившийся на борту Ле Бри отсоединил свя­зующий трос и планер устремился вперед. Однако на­чальный импульс и сила ветра оказались недостаточны­ми для пологого планирования и аппарат вошел в пики­рование. За счет увеличения угла установки крыльев Ле Бри удалось немного уменьшить скорость снижения, но удар о землю был все же сильным. При призем­лении планер разбился, а Ле Бри отделался сломанной ногой.

 

П. Жюльен. Резиномоторная модель самолета. Фран­ция. 1858 г. К моменту создания этой модели француз­ский механик Пьер Жюльен уже имел опыт моделирова­ния летательных аппаратов — в 1850 г... он построил и с успехом испытал большую модель дирижабля, винты ко­торой вращались с помощью пружины. Стремясь найти более легкий, чем пружина, авиамодельный двигатель, Жюльен пришел к идее резиномотора. Правда, в отличие от современных двигателей этого типа, изобретатель при­менял как источник энергии не закрученную, а растяну­тую резину. Силовая установка модели 1858 г. состояла из резинового жгута, намотанного на два барабанчика. Вращение этих барабанчиков передавалось на винтовые пропеллеры.  Сведений о конструкции самой модели очень мало. Известно лишь, что она имела монопланное крыло раз­махом около одного метра и два двухлопастных пропел­лера. Вес модели составлял 36 г. Ее полеты были весьма продолжительны — около 5 секунд, а их дальность не превышала 10—12 м, но, тем не менее, «дееспособ­ность» резиномотора как авиационного двигателя была доказана.   Жюльен планировал построить резиноморную модель больших размеров и веса, продолжительность полета которой, по его оценке, должна была быть не менее 20 секунд. Данных о постройке этой модели нет.

 

П. Маффиотти. Модель самолета с пороховым ракет­ным двигателем. Испания, 1858 г. Житель Канарских островов Педро Маффиотти в 1858 г. опубликовал в мест­ном журнале отчет о своих экспериментах с моделью самолета, оснащенной пороховой ракетой. Самолет имел эллипсо­видное крыло размахом 0,9 м, к которому сзади крепи­лось хвостовое оперение. К центру крыла была присоеди­нена ракета, ее заряд весил всего 4 г. Вес модели составлял всего 137 г. Модель запускалась со специальной подставки в безветренную погоду и совершала полеты со скоростью 4,3—2,5 м/с. Статья П. Маффиотти была первой в истории авиа­ции публикацией о полетах реактивного летательного аппарата самолетного типа. В 1865 г. Маффиотти вел разработку проекта реак­тивного самолета (с прямоточным двигателем). Проект не был завершен.

 

Ф. Уенхем. Аппараты-мускулолеты с полипланным крылом. Англия, конец 1850-х годов.  Один из основоположников Аэронавтического общества Велико­британии Френсис Уенхем (1824—Проект Уенхема1908) был сторонни­ком применения схемы полиплана в авиации. В отличие от его предшественника — Д. Кейли, Ф. Уенхем прида­вал большое значение величине удлинения крыла, спра­ведливо полагая, что чем эта величина больше, тем боль­ше подъемная сила. Для проверки своих идей о ни вы­годнейшей форме крыла, Ф. Уенхем в конце 1850-х годов построил два экспериментальных аппарата с полиплан­ным крылом большого удлинения. Первый из них имел пять расположенных одна над другой горизонтальных поверхностей общей площадью 9,3 м2, второй — шесть, площадью 11м2. Геометрическое удлинение каждой по­верхности равнялось 11. Экспериментатор располагался в горизонтальном положении под крылом. Ногами он мог приводить в движение две расположенные сзади ма­шущие поверхности. Для взлета экспериментатор должен был разбегаться против ветра с аппаратом на спине. Испытания были неудачны — хрупкие и неустойчивые ма­шины разрушались при первых попытках отрыва от земли.

 

. Виконт Г. Карлингфорд запатентовал в Англии конструкцию самолета с мускульным

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>