Коли я знайомився з теорією польоту літака, то ознайомився і з деякими фактами про братів Райт.

Нещодавно мені захотілося знову повернуться до цих геніальним винахідникам. Я хотів зрозуміти, що ж вони зробили революційного.

Ці люди дійсно заслуговують на велику повагу, так як дещо - що геніальне вони дійсно придумали.

Геніальні винаходи братів Райт

Як пишуть біографи братів Райт, ідея польоту на апараті важчому за повітря витала в повітрі на рубежі 19-20 століть. Хтось повинен був втілити її в життя і злетіти. Але просто написати, а ось спробуйте злетіти на власній оригінальній конструкції, цей крок потребує чималої сміливості. Навіть роблячи свій перший політ в наші дні, після довгого навчання на надійному сучасному літаку, курсант сильно хвилюється. І для цього є підстави. Небо є небо. Це середовище не дуже зрозуміла для людини і не завжди повністю передбачувана.

Ось будь ласка, недавній факт. На нашому аеродромі курсант виконував свій перший самостійний політ на автожирі (по управлінню цей літальний апарат близький до літака). Йому треба було злетіти, зробити коло, і приземлитися назад на смугу. На приземленні він так розхвилювався, що після торкання допустив ряд помилок, зачепив ротором за землю, ну і розбив дорогущий німецький автожир. Добре, що сам не постраждав. До цього чоловік довго вчився, сотні разів повторював політ по колу з інструктором, і ось ...

Льотчик працює не тільки з повітрям, не тільки з літаком (ну або з іншим літальним апаратом), а й собою. Психологічна підготовка дуже важлива. Недарма кажуть, що кожен інструктор - психолог.

Так ось, повертаючись до нашої теми, мені здається, що політ братів Райт можна сміливо ставити в ряд з плаванням Колумба. Це був стрибок у невідоме. Але це далеко не все. У Колумба були суду, які використовували його колеги мореплавці, та й він сам. Сюрпризів чекати не доводилося. Інша справа з літаком.

І на цьому питанні я б хотів зупинитися детальніше.

Нагадаю деякі історичні факти з життя родини Райт. Сім'я була велика. У Уилбера і Орвілла було ще п'ять братів і сестер. Уилбер народився в 1867 році, Орвілл в 1871.

У 1892 році брати відкрили магазин велосипедів і майстерню по їх ремонту. Це дало їм можливість непогано заробляти. Америка переживала велосипедний бум. Так що брати були працьовитими здатними підприємцями, правда без вищої освіти.

Брак освіти вони відшкодували гострим розумом і працьовитістю.

На першому етапі Уилбер і Орвілл розробляли і вдосконалювали планери (1899-1902 роки). Почали вони з планера, побудованого за принципами Отто Лилиенталя, який вже проводив експерименти з польотами.

Відвернемося на хвилину від історії і займемося трохи фізикою.

Я хотів би чітко виділити основні винаходи, які дозволили людству в особі братів Райт відірватися від землі. і зробити успішний політ на апараті важчому за повітря.

Для того, щоб летіти на літаку, необхідні три головні умови:

1. хороша аеродинаміка

2. Достатня тяга двигуна

3. хороша керованість

Що ж таке хороша аеродинаміка? Є таке поняття, як аеродинамічна якість. Якщо пояснювати просто, то якщо запустити планер без мотора з гірки висотою один кілометр, то планер з якістю 10 пролетить десять кілометрів, з якістю 5 - 5 кілометрів. Сучасні планери мають аеродинамічну якість понад 50 за рахунок вивіреної геометрії і високої якості обробки поверхонь. Мені вдалося політати на такому в Європі. Приголомшливо! Відчуваєш себе володарем повітря. Можна швидко переміщатися на великі відстані практично без втрати висоти, набирати в висхідному потоці, потім знову летіти ...

Так ось. Якщо аеродинаміка хороша, втрати на тертя об повітря малі, а підйомна сила крила велика, і не треба багато енергії, щоб триматися в повітрі і пролітати великі відстані.

Тепер про тязі і про потужності двигуна. Є проста формула. Тяга двигуна, необхідна для забезпечення горизонтального польоту дорівнює масі літального апарату, поділеній на аеродинамічну якість.

Т = М / К. Як ми і говорили вище, чим краще аеродинаміка, тим менше потрібна тяга. Літальний апарат теж не повинен бути важким, як праска. Це з одного боку. А з іншого боку двигун, який повинен бути легким, потужним, і повинен забезпечити необхідну тягу.

Тут виникає ще один дуже важливий елемент - повітряний гвинт. Тягу створює він, обертаючись під дією мотора. Щоб тяги було досить, гвинт повинен бути аеродинамічний досконалим, щоб не розсіювати даремно дорогоцінну потужність двигуна. Тобто пара мотор-повітряний гвинт має забезпечувати необхідну тягу.

Тепер згадаємо шкільний курс фізики. Самі основи. N = F / V. Потужність дорівнює силі (в нашому випадку силі тяги) поділеній на швидкість.

Мало того, що нам потрібна тяга (а для її створення потрібен хороший гвинт великого діаметру, який буде захоплювати великий об'єм повітря), крім цього мотор повинен бути досить потужним, щоб забезпечувати тягу у всьому діапазоні швидкостей. І гвинт повинен бути таким, щоб забезпечувати тягу на різних швидкостях і на різних оборотах обертання. А це непросте завдання.

Тепер про керованість. Літак, як і інший літальний апарат, повинен бути стійким і керованим, інакше як на ньому летіти? Він повинен бути слухняний волі пілота, дозволяти парирувати пориви вітру, здійснювати зліт і посадку.

Що ж конкретно винайшли брати Уилбер і Орвілл Райт, що змусило їх планери і літак «Флаєр-1» піднятися в повітря?

Спершу вони експериментували з планером побудованим за мотивами Отто Лилиенталя (1900р). Але летів він погано, не вистачало підйомної сили. Незважаючи на те, що випробування проводилися в долині Кітті-Хоук (Північна Кароліна), в спеціально обраної місцевості на березі Атлантичного океану з сильними і рівними вітрами. Планер запускали на мотузці, як змій, але підняти він нічого не міг.

У другого планера (1901р) брати збільшили площу крила вдвічі, але це дало обмежений ефект.

І ось тоді !!! щоб вирішити питання зі збільшенням підйомної сили вони побудували нехитру аеродинамічну трубу (дерев'яний ящик з лійкою, склом зверху і примітивними вагами). У цій трубі вони продули 200 різних крил і виміряли підйомну силу. І зробили відкриття! Аеродинамічний крило повинно бути довгим і вузьким (мати велике подовження). Свій третій планер (1902р) вони побудували саме з таким крилом. Чи не збільшуючи площі (близько 28 кв.м.), вони збільшили розмах з 6,6 до 9,6м. Аеродинамічний якість зросла з 3 до 6,5 і планер полетів! На ньому Райт здійснили понад 1000 польотів з пагорба.

Тепер друге геніальний винахід. Протягом трьох років в процесі випробувань планерів брати Райт добилися гарної керованості планера. Попереду був встановлений кермо висоти (схема качка), креном можна було керувати перекосом крила (зміною кута атаки однієї з консолей - зараз за це відповідають елерони), а рисканням керував встановлений ззаду кермо повороту. Уилбер і Орвілл домоглися управління літаком по трьох осях, зробили його слухняним пілотові. Ця схема управління використовується і до цього дня.

Таким чином винахідники підійшли до наступного етапу в створенні літака - до польоту з двигуном. Але відповідного мотора, легкого і потужного тоді ще не було! І вони створили його, виготовили у себе в майстерні за шість тижнів за допомогою їх штатного механіка Чарлі Тейлора. Потужність мотора була 9 кіловат, важив він 77 кг.

(Для порівняння двигун Ротакс 912 ULS, яким оснащений мій літак «Кинетик» ( фото дивіться тут ) Має потужність 73,5 кВт при тій же вазі. Вантажопідйомність і швидкість літака звичайно вище, але аеродинаміка пішла недалеко. Мало того, Райт сконструювали і виготовили дерев'яні повітряні гвинти з високим ККД. Два штовхають пропелера діаметром 2,6м оберталися ззаду (штовхає схема) в різні боки для компенсації реактивного моменту.

17 грудня 1903 року Орвілл Райт здійснив перший політ на «Флаєр-1». Він пролетів 36,5 метрів за 12 секунд.

Потім було ще багато польотів, багато літаків, тріумф в Америці і в Європі патентні війни, довге життя Орвілла і не дуже довга Уилбера (він помер від черевного тифу в 1912 році у віці 45 років. Багато чого було. Але на мою думку головні винаходи братів були зроблені на рубежі століть і це:

1. Вибір аеродинамічний правильного крила в результаті продування в аеродинамічній трубі

2. Створення і втілення системи управління літака по трьох осях

3. Створення легкого і потужного двигуна і відповідного повітряного гвинта

І звичайно політ першого літака не був би можливий без копіткої багатолітньої роботи, без самовідданості і хоробрості братів Райт, і без їх самовідданої любові до грошей. Свої винаходи вони зберігали в таємниці, водили за ніс кореспондентів, все ретельно патентували, а всю другу частину життя вже не винаходили і не літали, а провели в судах. Проте, вони генії, винахідники, хоробрі, ті хто просуває людство вперед.

Випробувати творіння Уилбера і Орвілла, покерувати літаком самостійно запрошую на аеродром Гостіліци, телефонуйте. Всі програми польотів представлені на відповідній сторінці сайту dvapilota.com .

Summary

Article Name

Геніальні винаходи братів Райт

Description

Незвичайні екскурсії по Ленінградській області на літаку

Author

Георгій Розов

Publisher Name

dvapilota.com

Publisher Logo