2. Братья Райт.
В то время в работах по авиации доминировали два основных направления. Первое всячески исследовало общие принципы полета в целом, пытаясь строить летательные машины. Второе направление добивалось на практике воспроизвести планирующие полеты. Такие известные исследователи и экспериментаторы как Хайрам Максим и Самюэль Лэнгли являлись приверженцами первого направления. Отто Лилиенталь и Октав Шанют – второго. Симпатии братьев также были на стороне второго направления. Им казалась нелепой мысль строить дорогие летательные машины, которыми никто не в состоянии еще был управлять. Тем более они считали ничем неоправданными громадные расходы, связанные с постройкой такой машины. С другой стороны их завораживал тот энтузиазм, с которым пионеры планирующих полетов описывали удовлетворение и восторг от парения на собственных крыльях.
Таким образом, братья выбрали свою цель. Изучив опыт своего соотечественника, Октава Шанюта, они начали строить свой планер бипланного типа. В ходе постройки Райты внесли в свой аппарат некоторые усовершенствования, не встречавшиеся до этого у других конструкторов. Одним из них было расположение пилота горизонтально на нижнем крыле. Он ложился головой вперед, что облегчало перемещение своего тела, если это требовалось для управления полетом.Располагавшийся в лежачем положении пилот, почти в пять раз уменьшал площадь лобового сопротивления аппарата по сравнению с аппаратами О. Лилиенталя и О. Шанюта, где человек располагался вертикально. Другим новшеством было расположение горизонтального оперения впереди пилота. И, наконец, третье – управление полетом осуществлялось отклонением горизонтального оперения и перекашиванием концов крыла с помощью специальных рычагов управления. Идея перекашивания крыльев пришла в голову Уилбуру, когда он наблюдал за полетами птиц. Чтобы восстановить равновесие из-за налетевшего порыва ветра, они управляли оконечной частью своих крыльев, разворачивая их в нужную сторону. Эта способность птиц стала основой системы поперечного управления планера. Идея отклонения горизонтального оперения для управления полетом нашла свое применение еще на планерах О. Шанюта. Однако на его аппаратах угол установки горизонтального оперения задавался только на земле и в полете уже нельзя было изменить заданные планеру параметры. В 1899 году братья Райт построили несколько летающих моделей, самая большая из которых имела размах полтора метра. На ней братья провели испытания своей системы перекашивания крыльев. Модель запускалась в воздух на привязи как воздушный змей. Перекашивание крыла осуществлялось с помощью управляющих нитей. Испытания показали эффективность поперечной системы управления.
В 1900 году братья Райт перевезли в разобранном виде один из своих аппаратов в пустынное место Китти Хоук на берегу Атлантического океана. Эта местность изобиловала ветрами 7 –10 м/сек, так необходимыми для полетов на планере. В выборе места им помогла карта ветров, составленная в Вашингтонском бюро погоды.
Аппарат имел площадь крыла 15,33 квадратных метра и массу 22 кг. Его запускали поначалу на тросе, подобно змею, а затем вместе с пилотом сталкивали с холма по направлению против ветра. Планер неплохо слушался рулей и был способен выполнять небольшие полеты.
В следующем году братья испытали планер-биплан больших размеров. Он был массой 45кг, с размахом 6,7 метра и площадью крыльев 26,24 метра квадратных. После длительной регулировки нового аппарата, они добились плавных и устойчивых полетов дальностью более 100 метров. В один из таких дней их посетил О.Шанют, признавший, что своими достижениями Райты превзошли других планеристов.
Осенью 1902 года Орвилл и Уилбур привезли в Китти Хоук новый аппарат с размахом крыльев 9,75 метра и площадью несущих поверхностей 28,34 квадратных метра. Он был оснащен поворотной вертикальной поверхностью позади крыла, которая устраняла при отклонении, связанном с перекашиванием крыльев, боковое скольжение аппарата. Это явление наблюдалось на предыдущих планерах братьев. Результат оказался отличным.
Освоив новый механизм управления, Орвилл и Уилбур по очереди выполняли полеты при ветре со скоростью до 17 м/сек. Продолжительность нахождения в воздухе порой достигала одной минуты.
Всего этой осенью было совершено около тысячи полетов. Все они прошли без единой аварии. И тогда братья решили оборудовать свой планер двигателем и воздушным винтом, то есть превратить его в самолет.
К началу ХХ века уже имелись относительно легкие и достаточно мощные двигатели внутреннего сгорания. Почти весь 1903 год был потрачен на разработку и регулировку двигателя и подбор воздушных винтов. Весьма короткие сроки создания силовой установки объясняются тем, что Райты, в отличие от большинства своих предшественников, не ставили перед собой задачи создать сверхлегкий двигатель. Построенный при их участии четырехцилиндровый бензиновый мотор водяного охлаждения мощностью 12 л.с., представлял собой облегченный вариант обычного автомобильного двигателя внутреннего сгорания и весил вместе с вспомогательными системами 90 кг. То есть его удельный вес составлял 7,5 кг/л.с. Эта характеристика была значительно больше, чем у имеемых в то время паровых авиационных двигателей. Кроме того, благодаря хорошему аэродинамическому совершенству аппаратов братьев Райт, этот двигатель способен был поднять их самолет в воздух. При разработке пропеллера, использовался опыт аэродинамических исследований, проведенных Райтами в 1901 – 1902 годах. Рассматривая воздушный винт как вращающееся крыло, Райты стремились подобрать наивыгоднейший для каждого сечения профиль. Им удалось создать пропеллер с рекордным для своего времени КПД – 66%. Винты соединялись с двигателем при помощи цепной передачи, уменьшавшей частоту вращения пропеллеров втрое. Общий вес трансмиссии и пропеллеров составлял 41 кг.
Конструкция самолета была изготовлена по типу планера 1902 года, но в связи с возросшим взлетным весом размеры крыла были увеличены. Увеличена была так же и площадь органов управления - одинарные поверхности рулей были заменены двойными. Как и на планере, руль управления автоматически отклонялся при перекашивании крыла. Под крылом были установлены полозья. Отказ от применения колесного шасси объясняется песчаной почвой в Китти Хоук, где должен был испытываться их самолет.
Сборка самолета производилась после прибытия к месту испытаний. Она была завершена в конце 1903 года. Самолет представлял собой биплан с двумя толкающими винтами, вращающимися в противоположных направлениях. Двигатель был установлен на нижнем крыле, сбоку от летчика. Как и на аппаратах прошлых лет, человек размещался в полетах лежа. Он управлял перекашиванием крыла движением бедер. Перед ним были расположены две рукоятки, одна из которых служила управлением рулем высоты. Другая - служила для управлением двигателем. Взлетный вес самолета составлял 340 кг, длина 6,4 метра, размах 12,3 метра, площадь крыльев 47 квадратных метров, диаметр винтов 2,6 метра. В процессе наземных испытаний двигателя, выяснилась недостаточная усталостная прочность валов пропеллеров. Поломки удалось устранить только после замены пустотелых валов сплошными. 12 декабря самолет был готов к испытаниям. Разбег должен был происходить по деревянному рельсу, длиной 18 метров, верхняя поверхность которого была обшита железом. Самолет мог катиться по рельсу на маленькой тележке, которая оставалась на земле после взлета. Для уменьшения длины разбега старт должен был осуществляться строго против ветра.

Главная
Следующая
Предыдущая
Эти великолепные пилоты на своих летательных аппаратах...
E@mail