Hanggang kamakailan lamang, ang steam engine ang pinakalaganap na mapagkukunan ng enerhiya sa planeta. Ang mga steam engine ay na-install sa mga ground cart - mga prototype ng mga unang sasakyan, naitakda sa mga tren at steamer, at tiniyak ang pagpapatakbo ng mga bomba at kagamitan sa makina. Ang lakas ng singaw at mga makina ng singaw ay malawakang ginamit sa industriya noong ika-19 na siglo. Hindi nakakagulat, sa paglipas ng panahon, ang ideya ng pagbuo ng isang sasakyang panghimpapawid na may isang makina ng singaw ay tumagos sa mga ulo ng mga tagadisenyo. Gayunpaman, ang proseso ng pagbuo ng isang steam-plane ay naging mahirap at matinik.
Air steam crew
Ang pagsilang ng aviation ay nagsimula sa simula ng ika-19 na siglo. Sa pagsisimula ng ika-18 hanggang ika-19 na siglo na iminungkahi ang unang konsepto ng isang sasakyang panghimpapawid. Ang konseptong ito ay ipinasa ng naturalistang Ingles na si George Cayley. Ito ay si Kayleigh na itinuturing na isa sa mga unang mananaliksik at theorist sa mundo sa larangan ng paglikha ng mas mabibigat na kaysa sa himpapawid na sasakyang panghimpapawid. Sinimulan ni Cayley ang kanyang unang pag-aaral at mga eksperimento upang pag-aralan ang mga katangian ng aerodynamic ng pakpak noong 1804, sa parehong taon ay gumawa siya ng isang modelo ng kanyang sariling disenyo ng airframe. Ayon sa kanya, ang glider ay maaaring maglakbay nang hindi hihigit sa 27 metro sa hangin. Noong 1809-1810, ang unang buwanang pang-agham na journal sa Great Britain, ang Nicolson's Journal of Natural Philosophy, ay naglathala ng isang akda ni George Cayley na pinamagatang "On Air Navigation." Ito ang unang nai-publish na akdang pang-agham, na naglalaman ng mga pangunahing prinsipyo ng teorya ng glider at flight ng eroplano.
Hindi sinasadya na sa Great Britain, na malapit sa kalagitnaan ng ika-19 na siglo, na sinubukan nilang buuin ang unang eroplano, o sa halip, isang steam jet, sapagkat planong mag-install ng isang steam engine sa papel na ginagampanan ng isang planta ng kuryente sa modelo. Ang ideya ng pagtatayo ng isang hindi pangkaraniwang sasakyang panghimpapawid ay pagmamay-ari ng imbentor ng Ingles at tagapanguna sa larangan ng pagpapalipad, si William Samuel Henson. Kasama ang isa pang imbentor sa Britain, si John Stringfellow, binuo ni Henson ang unang disenyo ng sasakyang panghimpapawid sa mundo, na isinasaalang-alang ang lahat ng mga pangunahing elemento ng isang klasikong sasakyang panghimpapawid na hinihimok ng propeller.
Tinawag ng mga taga-disenyo ang kanilang ideya sa utak na Aerial Steam Carriage. Ang patent para sa pag-imbento ay nakuha noong 1843, sa parehong taon ang mga imbentor at ang kanilang mga kasosyo ay nakarehistro ng isang pinagsamang kumpanya ng stock na tinatawag na Aeriel Transit Company. Ang mga taga-disenyo ay lumikha ng unang modelo ng kanilang "air steam crew" noong 1843. Ito ay isang anim na metro na sasakyang panghimpapawid, na pinalakas ng isang steam engine na may lakas na 1 hp lamang.
Ang disenyo ng pakpak ng parlet, na ipinakita nina Henson at Stringfellow, ay naglalaman ng mga elemento na sa hinaharap ay makakahanap ng aplikasyon sa aviation: spars, ribs, struts na may braces. Ang pakpak ng kanilang bapor, tulad ng sa modernong sasakyang panghimpapawid, ay makapal. Sa parehong oras, ang mga taga-disenyo ay dinisenyo ang mga spars ng puwang na guwang, na dapat na pangasiwaan ang disenyo ng sasakyang panghimpapawid. Ang pakpak mismo ay nakakabit sa katawan ng parlet mula sa itaas, planong ilagay ang mismong makina, ang mga tauhan at mga pasahero sa katawan. Ang planta ng kuryente ay dapat maghimok ng dalawang nagtutulak na mga propeller. Ang landing gear ng sasakyang panghimpapawid ay pinlano na maging tatlong gulong, na may isang gulong ilong.
Sa parehong oras, ang ideya ng mga tagadisenyo ay masyadong naka-bold, hindi lamang sa pamamagitan ng mga pamantayan ng kalagitnaan ng ika-19 na siglo. Ang mga teknikal na katangian ng air steam crew ay mahusay. Ang eroplano ay dapat na magdala ng hanggang sa 12 mga tao sa pamamagitan ng hangin sa layo na 1600 km. Sa parehong oras, ang wingpan ng modelo ay tinatayang nasa 46 metro, at ang lugar ng pakpak ay 424 m², ang diameter ng mga propeller ay 6 na metro. Ang lakas ng naka-install na makina ng kuryente ay tinatayang nasa 30 hp. Pinaniniwalaan na ito ay sapat na upang makapagbigay ng isang sasakyang panghimpapawid na may maximum na bigat na 1360 kg na bilis ng cruising na 80 km / h.
Sa katunayan, natapos ang lahat sa mga pagsubok ng pinababang modelo, na nagpatuloy sa iba't ibang tagumpay mula 1844 hanggang 1847. Sa lahat ng oras na ito, gumawa ang mga taga-disenyo ng maraming bilang ng mga pagbabago sa proyekto, binago ang mga parameter, binago ang airframe, at hinanap din ang isang lalong malakas na steam engine. Sa kabila ng pagsisikap ng mga naturalista sa Britain, oras-oras ay nabigo sila. Pangunahin ito dahil sa kumpletong kakulangan ng karanasan sa mundo sa larangan ng konstruksyon ng sasakyang panghimpapawid. Parehong sina Henson at Stringfellow ay mga tagasimula, na kumukuha lamang ng mga unang mahiyain na hakbang sa isang bagong larangan, nahaharap sa isang malaking bilang ng mga paghihirap. Noong 1847, ang lahat ng gawain sa proyekto sa wakas ay tumigil.
Steam eroplano ni Alexander Mozhaisky
Sa Russia, ang ideya na magtayo ng isang sasakyang panghimpapawid na may isang makina ng singaw ay kinuha ni Rear Admiral Alexander Fedorovich Mozhaisky, "ang lolo ng Russian aviation", hindi lamang isang tanyag na pigura ng militar, kundi isang imbentor din. Si Mozhaisky ay nakikibahagi sa pagsasaliksik at pag-imbento kapwa sa panahon ng kanyang serbisyo sa Russian Imperial Navy at sa serbisyo sibil. Sa wakas ay nag-ideya ang imbentor na magtayo ng sarili niyang sasakyang panghimpapawid noong 1873. Matapos makumpleto ang kanyang plano sa pagtatapos ng 1876, ipinakita ni Mozhaisky ang proyekto sa Ministry of War, kung saan isinaalang-alang ang proyekto at inilaan ang pagpopondo para sa pagpapatupad nito. Sa partikular, tatlong libong rubles ang ginugol sa siyentipikong pagsasaliksik at pagsasaliksik, na ang mga resulta ay maaaring karagdagang magamit upang lumikha ng isang bagong sasakyang panghimpapawid.
Kapag binubuo ang kanyang bersyon ng sasakyang panghimpapawid, si Alexander Mozhaisky, tulad ng maraming iba pang mga tagapanguna ng aeronautics, pangunahing nakasalalay sa mga katangian ng disenyo at paglipad ng mga kite, na personal niyang dinisenyo at inilunsad sa loob ng maraming taon. Tama ang paniniwala ni Mozhaisky na ang isang mabigat at mabagal na sasakyang panghimpapawid ay dapat magkaroon ng isang malaking lugar ng pakpak. Sa parehong oras, tulad ng iba pang mga imbentor ng sasakyang panghimpapawid, si Mozhaisky ay dumaan sa pagsubok at error, binago ang disenyo at mga katangian ng kanyang mga bersyon ng sasakyang panghimpapawid nang maraming beses.
Ayon sa proyekto, ang sasakyang panghimpapawid ay dapat na may haba ng fuselage na humigit-kumulang 15 metro, isang sukat ng pakpak na 23 metro, isang bigat na 820 kg. Sa parehong oras, ang mga sukat ng sasakyang panghimpapawid ay nagbabago sa iba't ibang mga pag-aaral ng mga dalubhasa sa larangan ng pagpapalipad. Ang katotohanang nais ni Mozhaisky na bigyan ng kasangkapan ang kanyang sasakyang panghimpapawid ng dalawang 20 hp engine nang sabay-sabay na nananatiling hindi nagbabago. at 10 hp. Sa parehong oras, sa una ito ay tungkol sa panloob na mga engine ng pagkasunog, na nagsimula nang lumabas. Ang bilis ng disenyo ng sasakyang panghimpapawid ay dapat na humigit-kumulang na 40 km / h. Pinilit ng mababang bilis ng paglipad ang taga-disenyo na bumuo ng isang sasakyang panghimpapawid na may napakalaking lugar ng pakpak ng orihinal na hugis. Panlabas, ang sasakyang panghimpapawid na dinisenyo ni Mozhaisky ay isang bracing monoplane, na ginawa ayon sa klasikal na disenyo ng aerodynamic.
Medyo mabilis, napilitan ang taga-disenyo na iwanan ang panloob na engine ng pagkasunog, dahil ang unang mga naturang makina ay labis na hindi maaasahan at maraming bigat. Pagkatapos ay nagpasya si Mozhaisky na bumalik sa klasikong mga steam engine para sa kanyang panahon. Sa kanyang password, binalak niyang gamitin ang pinaka magaan na mga modelo ng mga steam engine ng Arbecker-son at Hemkens na kumpanya mula sa London, na may mahusay na reputasyon at may oras upang maitaguyod ang sarili bilang isang tagagawa ng magaan na mga makina ng singaw na ginamit sa mga nagsisira.
Ang unang prototype ng sasakyang panghimpapawid ay handa na noong 1882. Ngunit ang mga pagsubok ay hindi matagumpay. Si Alexander Mozhaisky, tulad ng maraming mga aviationioneer, ay hindi umaasa sa matagumpay na karanasan ng sinuman, sa mga taong iyon ang industriya ng sasakyang panghimpapawid ng mundo ay wala lamang. Hindi binigyan ng taga-disenyo ang kanyang password ng mga anti-roll device, dahil hindi niya ito isinasaalang-alang na kinakailangan. Bilang isang resulta, ang eroplano, na walang oras upang umakyat sa langit, ay nahulog sa tagiliran nito, at ang napakalaking lugar ng pakpak na "nakatiklop". Ang kasunod na tatlong taon ng trabaho sa pagtatapos ng disenyo ay hindi humantong sa anumang, ang mga pagsubok noong 1885 ay muling hindi matagumpay, ang eroplano ay muling nahulog sa panig nito. Dito natapos ang kasaysayan ng sasakyang panghimpapawid na ito, at noong 1890 namatay ang taga-disenyo.
Ang lumilipad na password lamang
Sa huli, ang unang eroplano ng singaw na nagawang umakyat sa kalangitan at gumawa ng isang buong paglipad ay hindi itinayo hanggang sa ika-20 siglo. Nangyari ito noong 1930s, nang naipon ng mundo ang makabuluhang karanasan sa larangan ng konstruksyon ng sasakyang panghimpapawid. Inilabas noong 1933 sa isang solong kopya, ang Airspeed 2000 ay hindi lamang nag-take off, ngunit nasa aktibong operasyon din, hanggang 1936. Ang isang hindi pangkaraniwang eroplano ay nagtrabaho sa US Post Office, ngunit pagkatapos ng 1936 ay nawala ang kanyang buhay.
Ang unang paglipad ng bapor ay itinayo ng mga kapatid na Amerikano, imbentor na sina George at William Bessler, na may direktang tulong ng inhinyero na si Nathan Price. Ang pagpapakita ng pagiging bago ay naganap noong Abril 12, 1933 sa California sa lungsod ng Oakland at malawak na sakop sa pamamahayag ng Amerika. Sa hitsura, ito ang magiging pinaka-ordinaryong eroplano ng mga taon. Hindi ito nakakagulat, dahil ang mga kapatid ay simpleng gumawa ng serial Travel Air 2000 biplane bilang batayan. Ang planta ng kuryente mismo ay hindi karaniwan. Ang sasakyang panghimpapawid, tinaguriang Airspeed 2000, ay nilagyan ng isang malakas na steam engine.
Ang puso ng kotse ay isang V-kambal-silindro na singaw engine na gumawa ng isang maximum na lakas na 150 hp. Sa isang tanke na may kabuuang kapasidad na halos 10 galon, ang eroplano ng mga kapatid na Bessler ay maaaring lumipad ng halos 600 km. Sa parehong oras, ang steam engine ay tumimbang kahit na mas mababa sa karaniwang gasolina panloob na mga engine ng pagkasunog - 80 kg, ngunit isa pang 220 kg ang naidagdag sa bigat ng planta ng kuryente isang tangke ng tubig na may isang firebox.
Ang eroplano ay madaling tumungo sa kalangitan noong 1933 at kasunod na pagpapatakbo. Ang kotse ay walang mga problema sa mga flight. Sa parehong oras, pinahahalagahan ng mga mamamahayag ang tahimik na pagpapatakbo ng engine ng sasakyang panghimpapawid, na nabanggit na ang pag-uusap sa pagitan ng piloto at ng pasahero ay maaaring marinig kahit mula sa lupa. Ang ingay ay ginawa lamang ng sipol ng propeller na tinadtad ang hangin. Bilang karagdagan sa isang tahimik na paglipad, ang eroplano ay may iba pang mga kalamangan, halimbawa, ang paggamit ng tubig sa halip na gasolina. Gayundin, ang lakas ng steam engine ay hindi nakasalalay sa anumang paraan sa altitude ng flight at sa antas ng rarefaction ng hangin, na isang problema para sa lahat ng sasakyang panghimpapawid na may panloob na mga engine ng pagkasunog. Halimbawa, sa taas na higit sa dalawang libong metro, ang steam engine sa Airspeed 2000 ay naging mas mahusay kaysa sa mga engine na gasolina ng parehong lakas.
Sa kabila ng mga pakinabang nito, ang Airspeed 2000 ay hindi interesado sa mga customer ng sibilyan at militar ng US. Ang hinaharap ay para sa mga eroplano na may panloob na mga engine ng pagkasunog, at ang biplane ng mga kapatid na Bessler ay mukhang isang uri ng pag-usisa mula noong ika-19 na siglo, kahit na may halatang hanay ng mga kalamangan. Ang mga disadvantages ay nalampasan pa rin. Sa mga tuntunin ng kahusayan, ang steam engine ay mas mababa sa panloob na mga engine ng pagkasunog. Ang mga materyal na Ultralight ay kailangang gamitin sa disenyo ng sasakyang panghimpapawid upang mabayaran ang bigat ng napakalaking water boiler. Hindi nito pinapayagan na makipagkumpitensya sa sasakyang panghimpapawid na may panloob na mga engine ng pagkasunog at isang mas maikli na hanay ng flight. At kahit na isang halatang kalidad tulad ng pagkaingay, na maaaring magamit upang lumikha ng mga sasakyang panghimpapawid na panonood o mga bomba, ay hindi nakakaakit ng mga kinatawan ng kagawaran ng militar.
