Первооткрывателями авиации являются испытатели из Соединенных Штатов Америки, известные как братья Райт. Именно эти люди совершили первый пилотируемый полет на летательном аппарате. Здесь нужно отметить, что многие эксперты сомневаются в данном утверждении, говоря о том, что аналогичные аппараты были изобретены Александром Можайским и Альберто Сантос-Дюмоном. Однако именно братья Райт вписаны в историю как первые люди, совершившие полет на аппарате, оснащенным двигателем. В нашей статье мы предлагаем обсудить вопрос о том, что представлял собой первый самолет братьев Райт.
История создания первого воздушного судна
До братьев Райт, многие инженеры и конструкторы пытались создать аппарат, который позволит человеку подняться в воздух. Однако большинство таких идей были обречены на провал из-за большого количества различных проблем. Именно эти проблемы изучал Уи́лбур Райт перед тем, как приступить к созданию своего первого судна. Американский конструктор потратил несколько лет для того, чтобы изучить все ключевые проблемы, препятствующие созданию летательного аппарата. В ходе этих исследований были проанализированы:
- Все существующие двигатели.
- Различные способы управления воздушным судном.
- Порядок использования подъемной силы.
По словам историков, американские конструкторы вдохновились идеей создания управляемого планера, наблюдая за птицами. Уи́лбур увидел, что для резкого поворота птица изменяет положение своего тела. Эти наблюдения стали основой для разработки методики перекашивания крыльев. Главной задачей конструкторов стало создание системы управления, которая позволит полностью контролировать полет. Большинство идей, которые разрабатывались конструкторами, воплощались в экспериментах со змеем-планером. Работа над первым управляемым судном началась в тысяча девятисотом году.
Американцам потребовалось три года для того, чтобы создать первый макет. Уи́лбур Райт отвечал не только за разработку системы управления, но и принимал непосредственное участие в экспериментах. Он вместе с Орвиллом самостоятельно протестировал разработанную методику перекашивания крыльев. Чтобы решить проблемы, связанные с аэродинамическим сопротивлением, пилоту приходилось постоянно изменять положение своего тела.
Главной проблемой, с которой столкнулись братья во время тестирования первой модели, стала потеря скорости. Для безопасного приземления с большой высоты использовалась специальная система, действующая аналогично парашюту. Возникшие проблемы настолько заинтересовали конструкторов, что они приступили к экспериментам с аэродинамической трубой. Данные опыты позволили создать расчет подъемной силы. В ходе этих опытов было выявлено, что длинные и узкие крылья имеют большую эффективность в сравнении с широкой поверхностью. Выбор в пользу данной конструкции позволил увеличить аэродинамические характеристики летательного аппарата.
Первый полет самолета состоялся в октябре тысяча девятьсот второго года. Однако данный аппарат нельзя назвать самолетом в полном смысле этого слова. Созданная конструкция являлась планером, что был оборудован вертикальным рулем, который использовался для корректировки курса. Использование тонких и длинных крыльев позволило значительно увеличить дальность полета. Именно в данной конструкции впервые использовался вертикальный руль, позволяющий бороться с порывами ветра и выравнивать летательный аппарат. Создание системы полноценного управления планером являлось толчком для работы над созданием аппарата, оснащённого двигателем.
Процесс создания первого самолета
Работа над новым воздушным судном началась в начале тысяча девятьсот третьего года. В качестве материала для создания корпуса использовалась ель. Выбор в пользу этого типа дерева объяснялся стойкостью и легкостью материалов. Пропеллеры первого двигателя были сделаны из трех кусков дерева. Для того чтобы повысить коэффициент полезного действия, куски были склеены между собой. Сам двигатель был изготовлен в мастерской изобретателей, так как в Америке отсутствовали компании, которые могли выполнить их заказ.
Создателем двигателя стал известный инженер Чарли Тейлор. Для того чтобы уменьшить вес конструкции, использовались алюминиевые трубки. Цепь была приобретена на заводе, что выпускал цепи для автомобилей. Многие люди назовут эту конструкцию примитивной, однако столетие назад этот двигатель произвел настоящую революцию в сфере авиации. Самолет братьев Райт, получивший название Flyer 1, имел впечатляющие характеристики:
- Вес всей конструкции – двести восемьдесят три килограмма.
- Вес двигателя – семьдесят семь килограммов.
- Мощность двигателя – 9 ВТ.
- Размах крыльев – двенадцать метров.
Первый запуск этого самолета состоялся в декабре тысяча девятьсот третьего года. Однако спустя несколько секунд после взлета лайнер врезался в землю. По мнению Уи́лбура, причиной падения стали небольшие ошибки в расчетах и недостаток практических навыков в пилотировании. Первый задокументированный полет состоялся семнадцатого декабря тысяча девятьсот третьего года. Летательный аппарат пробыл в воздухе двенадцать секунд и пролетел тридцать шесть с половиной метров. Последующие испытания позволили увеличить этот результат до отметки в шестьдесят метров.
За первым полетом наблюдало пять человек, которые стали свидетелями настоящей революции в области авиации.
После проведенного эксперимента конструкторы больше не использовали созданный аппарат. Он долгое время хранился в доме братьев Райт, после чего был передан Национальному Музею Англии. Сегодня, Flyer 1 хранится в Смитсоновском институте.
Длительность первого полета
Испытания самолета проводились в течение всего дня. Продолжительность первого полета составила всего двенадцать секунд. В этот же день лайнер поднялся на высоту три метра над землей и преодолел расстояние в двести пятьдесят пять метров. Этот полет длился уже пятьдесят пять секунд. Данный эксперимент позволил получить большое количество аналитических материалов, которые использовались при создании более совершенных летательных аппаратов.
Для того чтобы собрать более совершенную конструкцию, изобретателям потребовалось пять лет. Самолет, созданный для европейской публики, был представлен в тысяча девятьсот восьмом году. Многие инженеры были удивлены тем, что братьям Райт удалось создать подобную технику. Удивление общественности объяснялось тем, что изобретатели не имели инженерного образования.
Система управления первым лайнером
Как уже было сказано выше, в основу разработки системы управления легли наблюдения за полетом птиц. Система, придуманная американскими конструкторами, и сегодня используется компаниями, что создают авиалайнеры. Данная система получила название «кабрирование» и предполагает поворот при помощи изменения положения руля, который отвечает за высоту подъема. Сегодня системы, регулирующие высоту, устанавливаются в хвостовой части самолетов.
Для выполнения продольного разворота был разработан отдельный механизм. Он управлялся при помощи ног летчика. Изменяя положение этого механизма, пилот мог изменять положение и уровень наклона крыльев. Для вертикальных поворотов применялся руль, регулирующий положение задней оси.
Чтобы выполнить подобные маневры на современных лайнерах, необходимо контролировать угол наклона самолета и его скорость. В противном случае недостаток подъемной силы может привести к потере обтекаемости крыльев. Развитие подобной ситуации может обернуться тем, что лайнер перестанет управляться и уйдет в «штопор». Вывести судно из подобного состояния может только опытный летчик, умеющий держать себя в руках в стрессовых ситуациях.
Заключение
В данной статье мы обсудили первый полет братьев Райт. Детище американских конструкторов быстро заинтересовало военные структуры. Для создания аналогичных аппаратов, имеющих военное предназначение, был построен специальный завод. Такие лайнеры использовались в качестве бомбардировщиков в ходе Первой Мировой. По окончании войны, модернизированные судна использовались для транспортировки грузов. Аппараты, созданные на основе модели знаменитых братьев, долго использовались для доставки почтовых отправлений в небольшие населенные пункты.
