Топ новостей


РЕКЛАМА



Календарь

110 років першого польоту братів Райт! П'ять революційних ідей авіації.

У п'ятницю, 17 грудня 1903 року, о 10 годині 35 хвилин здійснив свій перший політ літак, спроектований і побудований братами Уїлбера і Орвіллом Райт У п'ятницю, 17 грудня 1903 року, о 10 годині 35 хвилин здійснив свій перший політ літак, спроектований і побудований братами Уїлбера і Орвіллом Райт. Політ аероплана Flyer з бензиновим мотором здійснив Орвіл Райт, і тривав цей політ всього 12 секунд. У той же день Flyer ще тричі піднімався в повітря, кожен раз покращуючи свої ж рекорди дальності і тривалості польоту. Нарешті, пролетівши 255,6 метра за 59 секунд, літак через порив вітру впав і більше в тому році не літав ... З того дня минуло 110 років.

Політ літака братів Райт не був першим в історії, як іноді доводиться чути. На 13 років раніше, 9 жовтня 1890 року, були в повітря піднявся літак француза Клемента Адера Eole ( "Еол"), оснащений паровою машиною, і пролетів приблизно 50 м. Випробування настільки надихнули військових, що Адер було виділено спеціальне фінансування в 650 тис. Франків на будівництво більш досконалих літальних апаратів "Авион-II" і "Авион-III" (на фото внизу). До речі кажучи, саме Адер придумав концепцію авіаносців і передав свої розробки американцям. Втім, це вже інша історія ...

Вражаюче, але вся історія освоєння людством повітряного океану з усіма її успіхами і невдачами, трагедіями, драмами і високими злетами думки і ентузіазму, усіма муками інженерного творчості, створенням світової індустрії авіабудування - все це відбувалося протягом усього двох людських поколінь!

Революція перша: моторний політ. Літати люди почали задовго до Адера і братів Райт. Наприклад, Карл-Вільгельм Отто Лілієнталь, інженер і дослідник, сконструював і випробував 11 літальних апаратів, зробивши на них більше двох тисяч польотів, але ... це були планери, а не літаки. Наш співвітчизник Олександр Федорович Можайський, проектуючи в 1876 році свій «повітроплавний снаряд», передбачав в конструкції літака дві парові машини в якості приводу повітряних гвинтів, але невдалі випробування, відбулося 20 липня 1882 року, засвідчили, що цей тип двигунів малопридатний для установки на літак , як прийнято говорити зараз, через незадовільні питомих енергетичних характеристик.

Наш співвітчизник Олександр Федорович Можайський, проектуючи в 1876 році свій «повітроплавний снаряд», передбачав в конструкції літака дві парові машини в якості приводу повітряних гвинтів, але невдалі випробування, відбулося 20 липня 1882 року, засвідчили, що цей тип двигунів малопридатний для установки на літак , як прийнято говорити зараз, через незадовільні питомих енергетичних характеристик

Починаючи з братів Райт протягом чотирьох десятиліть все конструктори літаків закладають в свої проекти бензинові двигуни внутрішнього згоряння (ДВЗ) ... Авіабудування стає потужним каталізатором прогресу ДВС. За оцінками сучасних дослідників, саме завдяки потребам авіації технологія ДВС за короткий термін практично досягла досконалості, проте стала настільки складною, а розробка і виробництво їх - настільки дорогими, що починаючи з 40-х років випускаються марок авіаційних моторів стає значно менше, ніж марок літаків , а конструктор літака змушений вибирати двигун з існуючого асортименту, а не «замовляти» його розробку і виготовлення.

За оцінками сучасних дослідників, саме завдяки потребам авіації технологія ДВС за короткий термін практично досягла досконалості, проте стала настільки складною, а розробка і виробництво їх - настільки дорогими, що починаючи з 40-х років випускаються марок авіаційних моторів стає значно менше, ніж марок літаків , а конструктор літака змушений вибирати двигун з існуючого асортименту, а не «замовляти» його розробку і виготовлення

Втім, вже в кінці 1930-х стало ясно, що поршневий двигун перетворюється, образно висловлюючись, в «гальмо» авіації. Зростання потужності двигуна, як з'ясувалося, не призводить до відповідного зростання швидкості. Добавка потужності в 1 000 (!) Л. с. давала забезпечувала додаткову швидкість всього в 50-60 км / ч. Було підраховано: щоб винищувач міг летіти зі швидкістю 1 000 км / год, йому потрібен двигун потужністю в 12 200 л. с. Такий мотор важив би більше 6 тонн! Причиною наступав кризи було різке падіння ефективності повітряного гвинта на великих швидкостях. Рішенням проблеми могла бути лише реактивна тяга. У всьому світі стартує «інженерна гонка» за якнайшвидше оволодіння цією технологією.

Пальма першості в практичному освоєнні цього принципу належить Німеччині. Перші роботи по турбореактивних двигунів (ТРД) почав Ернст Хейнкель, що задумав втілити в метал ідеї Ганса фон Охайна, який в 1936 році отримав патент «Процес організації повітряних течій, зокрема в двигунах літальних апаратів» - по суті, описує ТРД. Повною мірою здійснити задумане Хейнкелю не вдалося, але завдяки його наполегливості ентузіазму і державного фінансування за розробку і виробництво двигунів взялися Junkers і BMW. В результаті німецькі авіаконструктори отримали Jumo 004 (з відцентровим компресором) і BMW 003 (з осьовим компресором), які до кінця війни випускалися серійно.

Першим у світі серійним літаком з турбореактивним двигуном став винищувач Me.262 фірми Messerschmitt, що зробив перший політ 18 липня 1942 року. Піднявся в повітря ще раніше, 15 травня цього ж року, радянський ракетний літак БІ-1 був експериментальної машиною, подальша робота по якій була зупинена.

Ідея ж, що дозволила вивести авіацію на гіперзвук, належить французькому інженеру Рене Лорену, який в 1913 році запатентував у Франції новий тип повітряно-реактивного двигуна - прямоточний. Відрізняла його, з одного боку, незвичайна простота конструкції, а з іншого - здатність працювати на надвисоких гіперзвукових швидкостях і на дуже великих висотах, де через розрідженості атмосфери не можуть застосовуватися інші типи двигунів. Перший в історії авіації політ літака з прямоточним двигуном Leduc 010 відбувся 19 листопада 1946 року.

Перший в історії авіації політ літака з прямоточним двигуном Leduc 010 відбувся 19 листопада 1946 року

І саме прямоточним двигуном оснащений найшвидший літак у світі - експериментальний безпілотник, гіперзвукової Х-43А. Зафіксована швидкість його польоту рекордна - 11 230 км / год, що в 9,6 рази перевищує швидкість звуку.

Зафіксована швидкість його польоту рекордна - 11 230 км / год, що в 9,6 рази перевищує швидкість звуку

Революція друга: металева обшивка. Стереотипи уявлень про літальних апаратах як «нащадків» китайських повітряних зміїв довго тримали в полоні конструкторів авіаційної техніки. Ще 12 років після перших польотів Райт все літаки продовжували робити з дерева і тканини ... Воістину проривних ідею, відкривала шлях подальшому прогресу авіації, знайшли і реалізували знову-таки німці: в 1915 році був побудований перший в світі суцільнометалевий літак Junkers J-1. Тільки через 9 років, в 1924 році, в СРСР з'явився перший суцільнометалевий літак АНТ-2 конструкції А. Н. Туполєва, ще через рік - перший в світі металевий бомбардувальник ТБ-1. Далі, як то кажуть, процес пішов ... Але не без драматичної сутички за володіння технологією.

Засновник компанії Junkers & Co талановитий німецький інженер Хуго Юнкерс за кілька років отримав неабияку кількість патентів на розроблені ним ключові для авіабудування технології обробки листового металу Засновник компанії Junkers & Co талановитий німецький інженер Хуго Юнкерс за кілька років отримав неабияку кількість патентів на розроблені ним ключові для авіабудування технології обробки листового металу. Ділитися своїми секретами Юнкерс не поспішав ні з ким, тим більше з Радами ...

Розгорнулася, ймовірно, одна з перших шпигунських сутичок за володіння промисловими секретами. З секретної доповіді К. Е. Ворошилову, датованого тисячі дев'ятсот двадцять п'ять роком, ми дізнаємося про те, що з будівлі заводу "Юнкерс" в Філях була таємно вивезена документація і креслення цельнометаллического літака (її, кажучи простіше, викрали), а також про те, що з рядом інженерів компанії "Юнкерс" досягнуті приватні «угоди про надання допомоги» в організації випуску металевих літаків в СРСР. Сам Юнкерс судився з Генрі Фордом, коли той продав кілька своїх металевих літаків в Європі і - увага! - здобув перемогу, змусивши Форда піти з цього ринку. Пізніше він вчинив позов до СРСР за демонстрацію АНТ-2 в Німеччині, але тут удача йому не посміхнулася: радянське патентне відомство до цього моменту не встигло оформити патент Юнкерса в СРСР, і суд залишив позов без задоволення.

Революція третя: аеродинаміка. Ще брати Райт прийшли до твердого переконання, що будівництву аеропланів повинні передувати розрахунки на базі аеродинаміки. Сама ж наукова дисципліна виникла завдяки роботам цілого ряду вчених, у тому числі особливо виділяють імена Ернста Маха (на фото) Революція третя: аеродинаміка (Основоположник газової динаміки, дослідник надзвукового руху тіл, процесів виникнення ударної хвилі) і М. Є. Жуковського. Ще в 1892 році Жуковський вивів рівняння динаміки літального апарату, а в 1904-м сформулював основи теорії підйомної сили крила і тяги повітряного гвинта, досліджував властивості різних профілів крила. Ще через рік він робить свою знамениту доповідь «Про приєднані вихори», де закладаються теоретичні основи аеродинаміки крила літака.

Втім, виявилося, скористатися теоретичними положеннями аеродинаміки на практиці досить важко: вручну виробляти чисельні рішення рівнянь аеродинаміки вимагає занадто багато часу. Саме тому Жуковський направляє сили на розвиток експериментальної аеродинаміки і всіляко сприяє відкриттю 1 грудня 1918 року до Москві Центрального аерогідродинамічного інституту на базі аеродинамічного лабораторії МВТУ і Авіаційного розрахунково-випробувального бюро. На багато років основною методикою вирішення проблем аеродинаміки стає натурний експеримент ... До сих пір одна з аеродинамічних труб ЦАГІ Т-101 (перетин еліптичного каналу 24 × 14 м) є найбільшою аеродинамічною трубою в Європі, що дозволяє "продувати" не тільки моделі, а й реальні літаки.

До сих пір одна з аеродинамічних труб ЦАГІ Т-101 (перетин еліптичного каналу 24 × 14 м) є найбільшою аеродинамічною трубою в Європі, що дозволяє продувати не тільки моделі, а й реальні літаки

Революція четверта: обчислювальний експеримент. Слід зазначити також, що паралельно з експериментальної аеродинамікою успішно стартувала аеродинаміка обчислювальна, що є сьогодні основою процесів розробки і конструювання літальних апаратів. А початок їй поклав німець Конрад Цузе. Саме він в 1938 році спроектував і побудував перший лампово-релейний комп'ютер Z-1, яким у 1941 році зацікавився Дослідницький інститут аеродинаміки. За його підтримки Цузе створює обчислювачі Z-2 і Z-3. Саме Z-3 використовувався для проведення аеродинамічних розрахунків першого в історії авіації перспективного стреловидного крила для компанії «Фокке-Вульф» і її літака Та.183.

183

Багато в чому завдяки прогресу електронного моделювання і обчислювального експерименту в авіацію прийшов не тільки стреловидное крило, що відкрило можливість зробити крок «за звук», а й високоефективна механізація крила і такі новації, як несучий інтегральний фюзеляж маневрених винищувачів, гіперзвукових і аерокосмічних літаків.

Багато в чому завдяки прогресу електронного моделювання і обчислювального експерименту в авіацію прийшов не тільки стреловидное крило, що відкрило можливість зробити крок «за звук», а й високоефективна механізація крила і такі новації, як несучий інтегральний фюзеляж маневрених винищувачів, гіперзвукових і аерокосмічних літаків

Революція п'ята: автопілот. Ще до першого свого польоту, виступаючи в 1901 році на засіданні Західного товариства інженерів в Чикаго, Уилбер Райт особливо підкреслював надзвичайну складність завдання управління літаком в польоті. Вивчаючи цю проблему, брати Райт прийшли в висновку: «Питання збереження рівноваги є непереборною перешкодою при всіх серйозних спробах вирішити проблему польоту людини в повітрі». Подолати це «нездоланну перешкоду», на їхню думку, можна лише за допомогою спеціально сконструйованої системи управління і такій конфігурації елементів планера літака, при якій рух його в повітрі було б стійко.

З розвитком гироскопических приладів і появою в 70-х роках XIX століття перших автоматичних стабілізаторів курсу морських торпед природно виникли ідеї оснастити автоматичними стабілізаторами руху і літаки З розвитком гироскопических приладів і появою в 70-х роках XIX століття перших автоматичних стабілізаторів курсу морських торпед природно виникли ідеї оснастити автоматичними стабілізаторами руху і літаки. У 1911 році американський льотчик Елмер Сперрі (згодом - засновник корпорації Sperry Corporation) винайшов перший в світі авіаційний стабілізатор польоту з масивним гіроскопом. Перший політ з цим автопілотом був виконаний в 1912 році. А в 1947 році відбувся перший в світі повністю автоматичний переліт через океан американського військово-транспортного літака "Douglas" С-54 "Skymaster", причому зліт і посадка були також виконані автоматично.

Але особливе значення теорія і техніка автоматичного управління придбала в останні роки - в зв'язку з приходом в авіацію високоманевреним, але статично нестійких літальних апаратів. Жоден із сучасних винищувачів практично не здатний літати без безперервного автоматичного управління, що забезпечує стабільний політ і правильний вибір режимів роботи рухової установки.


Реклама



Новости