Lidmašīnas un lidojuma vēsture: Orvilla un Wilbur Wright

Orvilla un Wilbur Wright bija pirmās lidmašīnas izgudrotāji. 1903. gada 17. decembrī Wright brāļi uzsāka cilvēku lidojuma laikmetu, kad viņi veiksmīgi pārbaudīja lidojošu transportlīdzekli, kas paceļās ar saviem spēkiem, dabiski lidoja vienmērīgā ātrumā un nolaidās bez bojājumiem.

Pēc definīcijas lidmašīna ir vienkārši jebkura lidmašīna ar fiksētu spārnu, un to darbina dzenskrūves vai sprauslas, kas ir svarīga lieta atceroties, apsverot brāļu Wright izgudrojumu kā mūsdienu lidmašīnu tēvu, lai gan daudzi cilvēki ir pieraduši pie šīs formas no transportēšana kā mēs to redzējām šodien, ir svarīgi atcerēties, ka lidmašīnām visā vēsturē ir bijušas dažādas formas.

Pat pirms brāļi Wright veica savu pirmo lidojumu 1903. gadā, citi izgudrotāji bija daudz mēģinājuši padarīt putnus un lidot. Starp šiem iepriekšējiem centieniem bija līgumi, piemēram, pūķi, karstā gaisa baloni, dirižabļi, planieri un cita veida lidmašīnas. Kaut arī tika panākts zināms progress, viss mainījās, kad brāļi Wright nolēma pievērsties apkalpoto lidojumu problēmai.

1899. gadā pēc Vilburds Raits viņš bija uzrakstījis lūguma vēstuli Smitsona institūcijai, lai iegūtu informāciju par lidojuma eksperimentiem, viņš kopā ar savu brāli Orvils Raits projektēja savu pirmo lidmašīnu. Tas bija mazs, divplānu planieris, kas lidoja kā pūķis, lai pārbaudītu viņu risinājumu kuģa vadīšanai spārnu deformācija - spārnu galu nedaudz arkādes metode, lai kontrolētu gaisa kuģa ritošo kustību un līdzsvars.

Brāļi Wright pavadīja daudz laika, novērot putnus lidojuma laikā. Viņi pamanīja, ka putni pieauga vējā un ka gaiss, kas plūst pāri spārnu izliektajai virsmai, rada pacēlumu. Putni maina spārnu formu, lai pagrieztos un manevrētu. Viņi ticēja, ka var izmantot šo paņēmienu, lai iegūtu ruļļa kontroli, deformējot vai mainot spārna daļas formu.

Nākamo trīs gadu laikā Vilburs un viņa brālis Orvils projektēs planieru sēriju, kas tiks lidota gan bezpilota (kā pūķiem), gan pilotējamos lidojumos. Viņi lasīja par Keilija un Langlija darbiem un Otto Lilienthala lidojumiem pa gaisu. Viņi sarakstījās ar Oktāvas Chanute par dažām viņu idejām. Viņi atzina, ka vissvarīgākā un grūtāk risināmā problēma būs lidojošās lidmašīnas kontrole.

Tātad pēc veiksmīga planiera testa Wrights uzbūvēja un pārbaudīja pilna izmēra planieri. Viņi par savu izmēģinājumu vietu izvēlējās Kitiju Vanagu, Ziemeļkarolīnu, pateicoties tā vējam, smiltīm, kalnainajam reljefam un attālajai vietai. 1900. gadā brāļi Wright veiksmīgi izmēģināja jauno 50 mārciņu divplānu planieri ar tā 17 pēdu spārnu platumu un spārnu šķēru mehānismu Kitijai Vanagai gan bezpilota, gan pilotējamos lidojumos.

Faktiski tas bija pirmais pilotētais planieris. Balstoties uz rezultātiem, brāļi Wright plānoja uzlabot vadības ierīces un nolaišanās mehānismus, kā arī uzbūvēt lielāku planieri.

1901. gadā Kill Devil Hills, Ziemeļkarolīnā, brāļi Wright lidoja ar lielāko planieri, kāds jebkad ir lidojis. Tam bija 22 pēdu spārna platums, gandrīz 100 mārciņu svars un nolaišanās bukses. Tomēr radās daudz problēmu. Spārniem nebija pietiekamas celtspējas, priekšējais lifts nebija efektīvs, lai kontrolētu piķi, un spārnu šķērēšanas mehānisms laiku pa laikam izraisīja lidmašīnas izkļūšanu no vadības.

Savā sarūgtinājumā viņi paredzēja, ka cilvēks dzīves laikā, iespējams, neskraidīs, bet par spīti problēmām, kas saistītas ar viņu pēdējo Lidojuma mēģinājumi, brāļi Wright pārskatīja viņu testa rezultātus un konstatēja, ka viņu izmantotie aprēķini nav bijuši uzticama. Pēc tam viņi plānoja izveidot jaunu planieri ar 32 pēdu spārnu platumu un asti, lai palīdzētu to stabilizēt.

1902. gadā brāļi Wright lidoja daudzos pārbaudes slīdos, izmantojot jauno planieri. Viņu pētījumi parādīja, ka pārvietojama aste palīdzēs līdzsvarot kuģi, tāpēc viņi pārvietojamo asti savienoja ar spārnu šķērēm. vadi pagriezienu koordinēšanai - ar veiksmīgiem slīdiem, lai pārbaudītu viņu vēja tuneļa testus, izgudrotāji plānoja uzbūvēt elektrisko lidmašīnas.

Pēc mēnešiem ilgas izpētes, kā darbojas dzenskrūves, brāļi Wright projektēja motoru un jaunu lidmašīnu, kas bija pietiekami izturīga, lai pielāgotos motora svaram un vibrācijām. Amatniecība svēra 700 mārciņas un kļuva pazīstama kā lidotāja.

Pēc tam brāļi Wright uzbūvēja pārvietojamu trasi, lai palīdzētu palaist Flyer, piešķirot tam pietiekamu gaisa ātrumu, lai varētu pacelties un palikt virs ūdens. Pēc diviem šīs mašīnas lidošanas mēģinājumiem, no kuriem viens izraisīja nelielu avāriju, Orvils Raits paņēma lidotāju 12 sekunžu ilgstošam lidojumam 1903. gada 17. decembrī - pirmais veiksmīgi vadīts un pilotēts lidojums vēsture.

Kā daļa no Wright Brothers sistemātiskās fotogrāfijas, fotografējot katru prototipu un to dažādo lidojošās mašīnas, viņi bija pārliecinājuši dežūrējošo cilvēku no tuvējās glābšanas stacijas pilnībā sašņorēt Orvilu Raitu lidojums. Pēc tam, kad tajā dienā veicām divus garākus lidojumus, Orvils un Vilburds Raits nosūtīja viņu tēvam telegrammu, uzdodot viņam informēt presi, ka ir noticis apkalpots lidojums. Tā radās pirmā īstā lidmašīna.

ASV valdība savu pirmo lidmašīnu, Wright Brothers divplānu, nopirka 1909. gada 30. jūlijā. Lidmašīna tika pārdota par 25 000 USD, kā arī piemaksa 5000 USD, jo tā pārsniedza 40 jūdzes stundā.

1912. gadā brāļu Raitu projektētā lidmašīna tika bruņota ar ložmetēju un lidoja lidostā Koledžparkas parkā, Mērilendā kā pirmais bruņotais lidojums pasaulē. Lidosta pastāvēja kopš 1909. gada, kad brāļi Wright aizveda tur valdības iegādāto lidmašīnu, lai iemācītu armijas virsniekiem lidot.

1914. gada 18. jūlijā tika izveidota Signalizācijas korpusa (armijas daļa) Aviācijas nodaļa, kas lidoja Vienībā atradās brāļu Wright ražotās lidmašīnas, kā arī viņu galvenā konkurenta Glenna izgatavotas lidmašīnas Kurtsiss.

Tajā pašā gadā ASV tiesa ir pieņēmusi lēmumu par labu Wright Brothers patenta tiesvedībā pret Glenu Curtiss. Jautājums attiecās uz lidmašīnu sānu kontroli, attiecībā uz kurām Wrights apgalvoja, ka tām ir patenti. Lai arī Kērtisa izgudrojums, aileroni (franču valodā nozīmē “mazais spārns”), ievērojami atšķīrās no Wrights ” spārnu deformācijas mehānisms, Tiesa konstatēja, ka citi ir "neatļāvuši" izmantot sānu vadības ierīces patentu likums.

1911. gadā Wrights 'Vin Fiz bija pirmā lidmašīna, kas šķērsoja Amerikas Savienotās Valstis. Lidojums ilga 84 dienas, apstājoties 70 reizes. Tas avarēja tik daudz reižu, ka, nonākot Kalifornijā, lidmašīnā joprojām bija maz oriģinālo celtniecības materiālu. Vin Fiz tika nosaukts pēc vīnogu soda, ko izgatavoja Armor Packing Company.

Pēc brāļu Wright izgudrotāji turpināja uzlabot lidmašīnas. Tā rezultātā tika izgudrotas sprauslas, kuras izmanto gan militārās, gan komerciālās aviosabiedrības. Lidmašīna ir lidmašīna, kuru virza reaktīvie dzinēji. Lidmašīnas lido daudz ātrāk nekā ar propelleru darbināmas lidmašīnas un lielākā augstumā, dažos no 10 000 līdz 15 000 metriem (aptuveni 33 000 līdz 49 000 pēdas). Diviem inženieriem - Frenkam Vaitlam no Apvienotās Karalistes un Hansam fon Ohainam no Vācijas - tiek dota kredītzīme reaktīvā dzinēja izstrādei 30. gadu beigās.

Kopš tā laika dažas firmas ir izstrādājušas elektriskos lidaparātus, kas darbojas ar elektromotoriem, nevis iekšdedzes dzinējiem. Elektroenerģiju iegūst no alternatīviem kurināmā avotiem, piemēram, kurināmā elementiem, saules baterijām, ultrakondensatoriem, spēka starojuma un akumulatoriem. Kamēr šī tehnoloģija ir tikai sākumstadijā, daži ražošanas modeļi jau ir tirgū.

Vēl viena izpētes joma ir ar raķetēm darbināmi lidaparāti. Šajās lidmašīnās tiek izmantoti dzinēji, kas darbojas ar raķešu degvielu, ļaujot tiem planēt ar lielāku ātrumu un sasniegt ātrāku paātrinājumu. Piemēram, vācieši Otrā pasaules kara laikā izvietoja agrīnu ar raķetēm darbināmu lidmašīnu ar nosaukumu Me 163 Komet. Raķešu plakne Bell X-1 bija pirmā plakne, kas 1947. gadā pārkāpa skaņas barjeru.

Pašlaik Ziemeļamerikas X-15 īpašnieks ir pasaules rekords ar lielāko ātrumu, kāds jebkad reģistrēts ar vadītu, darbināmu lidmašīnu. Piedzīvojumu kompānijas ir sākušas eksperimentēt arī ar tādu raķešu piedziņu kā SpaceShipOne, kuru projektējis amerikāņu kosmiskās aviācijas inženieris Burts Rutāns un Virdžīnijas Galaktikas uzņēmums SpaceShipTwo.