Какие братья первыми взлетели. Братья райт. От планера к самолёту

Американские механики-самоучки Уилбер (1867-1912) и Орвилл (1871-1948) Райты (Orville & Wilbur Wright) заинтересовались авиацией в последние годы позапрошлого (девятнадцатого) века. Это было время стремительного технического прогресса. Однако до осуществления одной из самых дерзновенных идей человека — построить машину для полета по воздуху — было, как казалось тогда, ещё очень далеко. Неудачей закончились испытания самолетов с паровыми двигателями, построенных Александром Фёдоровичем Можайским (1825-1890) в России , Клементом Адером (Clément Agnès Ader , 1841-1925) во Франции , Хайрамом Максимом (Sir Hiram Stevens Maxim , 1840-1916) в Англии . Трагическими оказались эксперименты первых планеристов: в 1896 г. в Германии разбился насмерть во время полета на самодельном планере Отто Лилиенталь (Otto Lilienthal , 1848-1896), три года спустя та же судьба постигла его английского последователя Перси Пильчера (Percy Sinclair Pilcher , 1866-1899)…

К счастью, прогресс основан на том, что отдельные неудачи не могут окончательно остановить развитие перспективной идеи и, в конце концов, она побеждает. Именно гибель Отто Лилиенталя (точнее, сообщения об этом событии в прессе) зародила в братьях Райт интерес к авиации. Первое время Уилбер и Орвилл Райты, жившие в небольшом городе Дейтоне, штат Огайо, и работавшие механиками в собственной велосипедной мастерской, просто читали об авиации все, что им удавалось достать. А потом подолгу обсуждали, какой должна быть будущая «летательная машина» и как избежать ошибок их предшественников.

Наконец, в 1900 году братья Райт занялись конструированием летательных аппаратов. Тогда их замыслы не распространялись далее планерных полетов. Крыло своего будущего планера они решили сделать по образцу американского планера-биплана Октава Шанюта (Octave Chanute , 1832-1910), но на этом сходство между аппаратами заканчивалось. Планер братьев Райт не имел хвостового оперения, пилот располагался лежа на нижнем крыле, принципиально иным был метод управления.

Выступая в 1901 году на заседании Западного общества инженеров в Чикаго, Уилбер Райт так объяснял эти нововведения: «После долгих размышлений мы в конце концов пришли к выводу, что хвостовое оперение скорее является источником неприятностей, нежели помогает, и решили поэтому совсем отказаться от его применения. Логично предположить, что при горизонтальном — а не вертикальном, как на аппаратах Лилиенталя, Пильчера и Шанюта — расположении планериста во время полета аэродинамическое сопротивление было бы заметно меньше… Кроме того, используемый Лилиенталем метод управления, который заключался в перемещении тела летчика, казался нам недостаточно быстрым и эффективным; поэтому после длительных обсуждений мы придумали комбинацию, состоящую из двух больших поверхностей, как на планере Шанюта, и меньшей поверхности, размещенной на небольшом расстоянии впереди в таком положении, что действие ветра на нее будет компенсировать влияние перемещения центра давления основных поверхностей».

Однако важнейшим новшеством в конструкции летательного аппарата, о котором Уилбер не упомянул в докладе, была система поперечного управления за счет перекашивания крыла. Увеличение угла атаки на одном конце крыла и одновременное его уменьшение на другом создавало момент сил, необходимый для выравнивания кренов и для маневрирования в полете. Это был прообраз элеронов — стандартного органа управления современных самолетов. Этот способ управления планером братья Райт «подсмотрели» у птиц.

Как и Леонардо да Винчи, братья Райт проводили много времени, наблюдая за птицами, чтобы понять, как они изменяют направление движения в полете. Уилбер Райт писал в своем дневнике, что, теряя равновесие из-за порыва ветра, птица восстанавливает его, разворачивая концы крыльев в противоположных направлениях: «Если задняя кромка конца правого крыла закручивается вверх, а левая — вниз, птица становится как бы живой мельницей и сразу же начинает поворачиваться вокруг продольной оси». Фото (Creative Commons license): Jim Clark

Свой первый планер братья Райт построили летом 1900 года и уже осенью провели испытания. Для этого они выбрали уединенное местечко Китти-Хок на побережье Атлантического океана. Мягкая песчаная почва и постоянно дующие ветры делали его очень удобным для полетов. Аппарат 22 кг массой, с размахом крыла чуть более пяти метров и с человеком на борту должен был запускаться на привязи, как воздушный змей. Благодаря такому методу испытаний братья Райт надеялись получить хорошую практику в управлении, не подвергая себя большой опасности.

Однако этим планам не дано было осуществиться. Подъемная сила крыла оказалась значительно меньше, чем ожидалось, и силы ветра было недостаточно, чтобы поднять человека в воздух. Поэтому аппарат испытывался почти всегда без человека, управляемый с земли. Непродолжительные полеты с человеком удавались только при планирующих спусках с возвышенностей после предварительного разбега навстречу ветру. Так как пилот лежал на крыле и поэтому не мог участвовать в разбеге, планер разгоняли до скорости взлета два ассистента, поддерживающие аппарат за крыло.

К следующему лету Райты построили новый планер, бóльших размеров. Система управления осталась такой же, только перекашивание крыла достигалось теперь не отклонением ручки, а перемещением вбок деревянной рамки, управляемой движением бедер лежавшего на крыле человека.

Испытания нового планера начались в Китти-Хок в июле 1901 года. Поочередно пилотируя планер, братья Райт выполнили несколько сотен полетов. Максимальная дальность планирования составила 118 м. Однако изобретатели считали, что они ещё далеки от окончательного успеха.

Первый по-настоящему удачный планер был создан братьями ещё через год. Его постройке предшествовали исследования профиля и формы крыла в сконструированной ими же аэродинамической трубе. Это позволило сделать ряд усовершенствований, повысивших аэродинамическое совершенство летательного аппарата. Важнейшим из них было применение крыла большего размаха, а также изменение профиля крыла. Большое значение имело и усовершенствование системы бокового управления. Убедившись в невозможности контролировать направление полета только с помощью перекашивания крыла, Райты установили на новом планере за крылом вертикальное оперение. Оно было связано с системой перекашивания крыла так, что автоматически поворачивалось в нужную сторону. Благодаря этому компенсировалась разница в сопротивлении опущенного и поднятого крыла и появилась возможность совершать правильные развороты с креном.

На этом планере Райты в 1902 году выполнили около тысячи полетов. Общее время нахождения в воздухе составило 4 часа. Лучший полет имел дальность 190 м и продолжался 22 секунды. В следующем году рекордная продолжительность полета была увеличена до 70 секунд. Несмотря на большие размеры (размах крыла 10 м, площадь 30,5 м^2), планер надежно управлялся даже при сильном ветре.

И тогда они задумались о самолете… Это решение наложило заметный отпечаток на характер деятельности изобретателей. Если вначале Райты относились к полетам на планерах как к спорту и регулярно знакомили всех желающих со своими достижениями, то, начав работу над самолетом, они постарались засекретить сведения о его конструкции, понимая, что первенство в решении проблемы полета принесет им известность и состояние. По этой причине они уклонились от обсуждения деталей своей конструкторской деятельности с американским ученым и изобретателем Сэмюэлем Ленгли (Samuel Pierpont Langley , 1834-1906), также занимавшимся строительством самолета, отказали в визите в Китти-Хок французскому планеристу Фериднанду Ферберу (Ferdinand Ferber).

Двигатель и пропеллеры для самолета были изготовлены в Дейтоне в течение зимы и лета 1903 году. Сделанный специально на заказ четырехцилиндровый бензиновый двигатель водяного охлаждения мощностью 12 л. с. представлял собой облегченный вариант обычного автомобильного двигателя и весил 90 кг.

Самолет был сконструирован по образцу планера 1902 года, но в связи с возросшим весом аппарата размеры крыла увеличили. Увеличена была и площадь органов управления — одинарные поверхности рулей заменили сдвоенными. Под крылом установили полозья для посадки на песчаную почву.

Окончательная сборка биплана с двумя толкающими пропеллерами, вращающимися в противоположных направлениях, производилась осенью 1903 года, после прибытия к месту испытаний, в Китти-Хок. Двигатель находился на нижнем крыле, сбоку от летчика. Как на аппаратах прежних лет, человек размещался в полете лежа и управлял перекашиванием крыла боковым движением бедер. Впереди имелись две рукоятки, одна — для управления рулем высоты, вторая — для включения и выключения двигателя. Взлетный вес равнялся 340 кг, площадь крыла — 47,4 м 2 , размах — 12,3 м, длина самолета — 6,4 м, диаметр пропеллеров — 2,6 м.

Из-за большого веса самолета Райты были вынуждены отказаться от прежнего метода старта, когда добровольные помощники из числа местных жителей помогали аппарату взлететь, поддерживая его за крыло. Кроме того, этот метод мог вызвать сомнения, был ли полет осуществлен только за счет мощности двигателя. Поэтому решили, что самолет будет взлетать без какой-либо помощи со стороны. Предполагалось, что разбег будет идти по деревянному рельсу длиной 18 м, верхняя поверхность которого обшита железом. Самолет мог катиться по рельсу на маленькой тележке, отделяющейся после взлета. Для уменьшения длины разбега старт должен был производиться строго против ветра.

Новости партнёров

00:05 — REGNUM

Любовь к изобретательству в братьях Райт воспитали с детства. Родители — Милтон Райт и Сюзанна Кернер — в молодости увлекались механикой и впоследствии стремились привить этот интерес и своим детям. Отец помогал Уилборну и Орвиллу в их опытах, подмечал, какие конструктивные ошибки нужно исправить в очередном «изобретении», подбирал литературу, которая помогла бы расширить познания в точных науках. В родительском доме в Дейтоне, штат Огайо, у Райтов была большая библиотека. С юных лет у братьев развилась любовь к чтению.

Орвилл Райт

Уилбур Райт

Можно сказать, что история создания первого в мире самолета с двигателем внутреннего сгорания началась с игрушечного «вертолета», подаренного отцом. Игрушка была сделана из бумаги, бамбука и круглой резинки, которая вращала ротор. Как впоследствии признались братья, эта игрушка привлекла их интерес к полетам. В любой деятельности Уилбор и Орвилл всегда руководствовались принципом «если тебе что-нибудь нужно, сделай это сам», поэтому когда игрушечный «вертолет» выработал свой ресурс, братья Райт решили сделать его точную копию.

Позднее они собрали собственный токарный станок, который издавал жуткий грохот, но при этом исправно работал. В 1989 году братья занялись издательским бизнесом. И в этот раз, руководствуясь своим изобретательским принципом, они создали печатный станок собственной конструкции, который оказался даже лучше печатного станка местного газетного издательства, что вызвало большое удивление одного специалиста-типографа. Через несколько лет братья увлеклись велосипедным спортом, который пользовался огромной популярностью в США в конце XIX века. Существовало огромное множество велосипедных клубов, среди которых были и «Клубы сотни», члены которых совершали поездки в сотни километров. Вскоре увлечение превратилось в средство заработка. Велосипедная мастерская братьев Райт, появившаяся в Дейтоне в 1892 году, через несколько лет превратится в главный источник средств для разработки собственного самолета.

Мысль о создании самолета посетила Уилбора и Орвилла в 1896 году, когда они узнали из газет о гибели немецкого инженера Отто Лилиенталя в результате неудачного испытательного полета: порыв ветра внезапно перевернул его планер. В детстве братья Райт делали лучшие воздушные змеи в округе, однако мысль о том, что увеличенная копия воздушного змея может поднять в воздух человека, раньше не приходила им в голову.

Было решено изучить всю имеющуюся на тот момент литературу о воздухоплавании и познакомиться с опытом американских и зарубежных инженеров. Уилбор и Орвилл решили, что пока они полностью не разберутся в устройстве планеров и законах воздухоплавания, они не станут совершать рискованные испытательные полеты, дабы не повторить судьбу Лилиенталя. Вскоре братья пришли к выводу, что все предыдущие полеты планеров, разработанных американскими и зарубежными инженерами, были неудачными, потому что до сих пор не удалось решить проблему управления и сохранения равновесия. Следовательно, нужно было разработать новую систему управления и решить проблему с сохранением равновесия.

Изобретателям нужно было придумать механизм для сохранения двух видов равновесия: поперечной и продольной устойчивости. Поперечная устойчивость достигалась тогда, когда крылья планера находились на одном уровне, не наклоняясь ни в ту, ни в другую сторону. Для сохранения продольной устойчивости нос аэроплана должен был оставаться на нужном уровне, не опускаться и не подниматься, чтобы машину не бросало то вниз, то вверх. Предыдущие инженеры считали, что пилот может сохранить поперечную и продольную устойчивость машины за счет перемещения собственного тела.

«Но этот способ, — писали позднее Райты, — казался нам неправильным, так как вес летчика и площадь, по которой он может передвигаться, невелики, а силы, заставляющие планер выходить из равновесия, непременно возрастают, если увеличивается площадь крыльев и сила ветра».

Новая система управления предполагала, что возможность изгибать поверхность крыльев планера позволит достигнуть поперечной устойчивость за счет силы ветра, которая будет давить на то или иное крыло по желанию пилота. Для сохранения продольной устойчивости придумали руль высоты.

«Представьте себе это так, — пояснял Орвилл, — Возьмем линейку и назовем ее главной поверхностью планера. Положим карандаш под прямым углом к середине линейки. Назовите карандаш рамой, держащей руль высоты. Представьте себе, что карандаш жестко прикреплен к линейке. Вы хотите немного увеличить угол главной поверхности по отношению к воздушному течению, которое поддерживает планер. Если руль высоты — конец нашего карандаша — впереди, поднимите этот конец; если руль высоты сзади, опустите немного задний конец карандаша. В том и другом случае передняя сторона линейки поднимается».

На создание планера у Райтов ушло четыре года. За основу был взят биплан американского железнодорожного инженера и одного из пионеров авиастроения Октава Шанюта, который помогал братьям Райт в разработке собственной машины. Когда строительство было завершено, пришло время испытательного полета на планере. Для того, чтобы планер поднялся в воздух, нужен был постоянный поток ветра, обладавший необходимой скоростью, согласно данным о подъемной силе из таблицы Лилиенталя. Райты отправили запрос в Национальную службу погоды. В ответе было указано, что в Китти Хок существуют подходящие метеорологические условия для полетов.

После испытательных полетов в Китти Хок в 1900 году оказалось, что в таблице подъемной силы Лилиенталя были указаны ошибочные данные. Это стало неприятным открытием для Райтов, поскольку они осознавали весь масштаб возникшей проблемы. Нельзя создать планер, основываясь на ошибочных теоретических данных. В минуту отчаяния Уилбур даже заявил, что «человек не будет летать еще тысячу лет». Пришлось начинать все с нуля. Уилбур и Орвилл провели собственные исследования, чтобы определить давление, производимое на плоскость, лежащую под тем или иным углом к направлению ветра.

Наконец, усовершенствованная модель планера была готова, можно было устанавливать двигатель. Однако братья Райт столкнулись с новой проблемой. Автопроизводители отказались принимать заказ на изготовление небольшого двигателя внутреннего сгорания мощностью в восемь лошадиных сил. За все эти годы Райты преодолели немало сложностей и проблем, поэтому было маловероятно, что новая проблема превратится для них в непреодолимую преграду. Было принято решение с нуля построить собственный двигатель. В итоге братья получили двигатель, мощность которого составила двенадцать лошадиных сил вместо восьми, этого было более чем достаточно, чтобы поднять самолет в воздух. Нужно сказать, что и здесь Райты опередили остальных инженеров, поскольку на других моделях американских и зарубежных планеров нередко устанавливались паровые двигатели.

Первый в мире полет человека на аппарате тяжелее воздуха с двигателем внутреннего сгорания мог бы произойти на несколько дней раньше. В середине декабря 1903 года братья Райт бросили монетку, чтобы определить, кто совершит первый полет. Выбор пал на Уилбура, однако полет длился всего три секунды и закончился небольшим крушением, когда планер резко направился вниз. Самолет пришлось ремонтировать несколько дней. Наконец, 17 декабря в 10:35 Орвиллу удалось поднять машину в воздух, пролететь без потери скорости 40 метров (был сильный встречный ветер) и благополучно приземлиться. Человек научился летать.

В итоге без поддержки правительства Райтам, не имевшим высшего образования, удалось добиться того, чего не смогли добиться высокообразованные инженеры, получавшие всестороннюю правительственную поддержку. Свидетелями успеха Райтов были всего пять человек — служащие местной береговой охраны. Остальные отнеслись к новостным сообщениям о полете братьев Райт как к слухам из разряда фантастики. Мировую известность Уилбор и Орвилл приобретут только через несколько лет, когда будут заняты разработкой самолетов, способных преодолеть уже несколько сотен километров.

Уилбур Райт был одним из семи детей у Милтона Райта, епископа, и его жены, Сьюзен Кэтрин Коернер. Он был смешанного происхождения; некоторые из его братьев и сестёр умерли в младенчестве. Однажды отец подарил им с братом игрушечный вертолёт, сделанный из бумаги, бамбука и пробки. Уилбур и Орвил играли с вертолётом пока он не сломался, а после его поломки самостоятельно построили новый вертолёт.

В учёбе Уилбур также был очень мотивированным на получение знаний, имел отличную успеваемость в школе, а также был хорошим спортсменом. Он очень хотел поступить в Йельский университет чтобы стать учителем, был ненасытным читателем и сам любил писать.

Во время игры в хоккей с ним случился несчастный случай, который оказал физическое и психическое воздействие на него, вследствие чего Уилбур отказался от многих своих стремлений, не поступил в университет, а вместо этого целые дни проводил дома, где ухаживал за больной матерью.

Карьера

Уилбур и Орвил основали печатный бизнес в 1889 году. Орвил был издателем, а Уилбур редактором еженедельной газеты «West Side News». Братья самостоятельно сконструировали печатный пресс. Сделав выпуск газеты ежедневным, братья не получили желаемого дохода и переключились на печатание коммерческой продукции.

В 1892 году, из-за повальной моды на велосипеды, которая распространялась по стране, братья открыли велосипедный магазин и мастерскую «Wright Cycle Company».

Растущий интерес братьев к аэронавтике культивировался приключениями Отто Лилиенталя, немецкого авиатора, который успешно выполнил несколько полётов. Смерть Лилиенталя во время одного из полётов на планере в 1896 году сильно повлияла на Уилбура, и он принял решение найти лучший способ совершения полётов.

Уилбур и Орвил начали свои эксперименты после изучения работ других энтузиастов в области аэронавтики: Октава Шанюта, сэра Джорджа Кэйли, Лилиенталя и Леонардо да Винчи.

Братья сконструировали три планера с 1900 по 1902 годы. Первый планер производства братьев мог подниматься в полёт с пилотом. В следующие два планера они внесли правки. Так, третий их планер имел хвостовой руль направления и отвечал за курсовую устойчивость планера.

В 1903 году братья построили Флайер - первый в мире самолёт с двигателем внутреннего сгорания. Это был первый аппарат тяжелее воздуха, способный летать. Флайер был построен по чертежам третьего планера.

Основные работы

Эксперименты братьев в постройке летательных аппаратов с двигателями приняли реальные очертания после постройки планеров в количестве трёх штук с 1900 по 1902 годы. Первый планер мог подниматься в полёт с пилотом. Второй планер был идентичен первому во всём, за исключением большего размаха крыльев. На нём было произведено от 500 до 1000 свободных полётов. Второй планер был несомненно лучше первого, но всё ещё не мог продемонстрировать ожидаемую подъёмную силу.

В 1902 году братья построили свой третий планер, который они снабдили системой поддержания курсовой устойчивости благодаря хвостовому рулю направления. Позже в руль направления были внесены доработки, благодаря которым руль стал управляемым.

Этот планер совершил до 1000 полётов.

В 1903 году братья построили летальный аппарат тяжелее воздуха с двигателем внутреннего сгорания, назвав его Флайером. Флайер был построен по чертежам модели планера от 1902 года. Для создания планера использовались гигантские ели, а крылья имели профиль 1/20. Двигатель для Флайера был создан Чарли Тэйлором - механиком, работающим с Райтами.

Награды и достижения

Уилбур и Орвил были награждены «Медалью почёта» в 1909 году, после того как они вернулись из успешной показательной поездки по Европе. Они были также награждены почётными золотыми медалями штата Огайо и города Дэйтона.

Уилбур, Орвил и их сестра Кэтрин в 1909 году были награждены орденами «Почётного легиона» за их успешные авиационные выступления в 1908 и 1909 годах.

Личная жизнь и наследие

Уилбур был очень близок со своим отцом, братом и сестрой. Он не женился и у него не было детей. Умер Уилбур от брюшного тифа в 1912 году в возрасте 45 лет.

Поначалу Смитсоновский институт отказывался признавать факт конструирования управляемого самолёта с двигателем братьями Райт.

Уилбур был самым любимым ребёнком из всех детей в семье.

Ни один из планеров братьев Райт не был сохранён, но позже были построены копии.

Когда я знакомился с теорией полета самолета, то ознакомился и с кое-какими фактами о братьях Райт.

Недавно мне захотелось вновь вернутся к этим гениальным изобретателям. Я хотел понять, что же они сделали революционного.

Эти люди действительно заслуживают большого уважения, так как кое — что гениальное они действительно придумали.

Как пишут биографы братьев Райт, идея полета на аппарате тяжелее воздуха витала в воздухе на рубеже 19-20 веков. Кто-то должен был воплотить ее в жизнь и взлететь. Но просто написать, а вот попробуйте взлететь на собственной оригинальной конструкции, этот шаг требует недюжинной смелости. Даже совершая свой первый полет в наши дни, после долгого обучения на надежном современном самолете, курсант сильно волнуется. И для этого есть основания. Небо есть небо. Это среда не очень понятная для человека и не всегда полностью предсказуемая.

Вот пожалуйста, недавний факт. На нашем аэродроме курсант выполнял свой первый самостоятельный полет на автожире (по управлению этот летательный аппарат близок к самолету). Ему надо было взлететь, сделать круг, и приземлиться обратно на полосу. На приземлении он так разволновался, что после касания допустил ряд ошибок, зацепил ротором за землю, ну и расколотил дорогущий немецкий автожир. Хорошо, что сам не пострадал. До этого человек долго учился, сотни раз повторял полет по кругу с инструктором, и вот…

Летчик работает не только с воздухом, не только с самолетом (ну или с другим летательным аппаратом), но и собой. Психологическая подготовка очень важна. Недаром говорят, что каждый инструктор - психолог.

Так вот, возвращаясь к нашей теме, мне кажется, что полет братьев Райт можно смело ставить в ряд с плаванием Колумба. Это был прыжок в неизвестное. Но это далеко не все. У Колумба были суда, которые использовали его коллеги мореплаватели, да и он сам. Сюрпризов ожидать не приходилось. Другое дело с самолетом.

И на этом вопросе я бы хотел остановиться поподробнее.

Напомню кое-какие исторические факты из жизни семьи Райт. Семья была большая. У Уилбера и Орвилла было еще пять братьев и сестер. Уилбер родился в 1867 году, Орвилл в 1871.

В 1892 году братья открыли магазин велосипедов и мастерскую по их ремонту. Это дало им возможность неплохо зарабатывать. Америка переживала велосипедный бум. Так что братья были трудолюбивыми способными предпринимателями, правда без высшего образования.

Недостаток образования они возместили острым умом и трудолюбием.

На первом этапе Уилбер и Орвилл разрабатывали и совершенствовали планеры (1899-1902 годы). Начали они с планера, построенного по принципам Отто Лилиенталя, который уже проводил эксперименты с полетами.

Отвлечемся на минуту от истории и займемся немного физикой.

Я хотел бы четко выделить основные изобретения, которые позволили человечеству в лице братьев Райт оторваться от земли. и совершить успешный полет на аппарате тяжелее воздуха.

Для того, чтобы лететь на самолете, необходимы три главных условия:

Хорошая аэродинамика

Достаточная тяга двигателя

Хорошая управляемость

Что же такое хорошая аэродинамика? Есть такое понятие, как аэродинамическое качество. Если объяснять просто, то если запустить планер без мотора с горки высотой один километр, то планер с качеством 10 пролетит десять километров, с качеством 5 - 5 километров. Современные планеры имеют аэродинамическое качество более 50 за счет выверенной геометрии и высокого качества обработки поверхностей. Мне удалось полетать на таком в Европе. Потрясающе! Чувствуешь себя властелином воздуха. Можно быстро перемещаться на большие расстояния практически без потери высоты, набирать в восходящем потоке, потом опять лететь…

Так вот. Если аэродинамика хорошая, потери на трение о воздух малы, а подъемная сила крыла велика, и не надо много энергии, чтобы держаться в воздухе и пролетать большие расстояния.

Теперь о тяге и о мощности двигателя. Есть простая формула. Тяга двигателя, необходимая для обеспечения горизонтального полета равна массе летательного аппарата, деленной на аэродинамическое качество.

Т=М/К. Как мы и говорили выше, чем лучше аэродинамика, тем меньше потребная тяга. Летательный аппарат тоже не должен быть тяжелым, как утюг. Это с одной стороны. А с другой стороны двигатель, который должен быть легким, мощным, и должен обеспечить необходимую тягу.

Здесь возникает еще один очень важный элемент - воздушный винт. Тягу создает он, вращаясь под действием мотора. Чтобы тяги было достаточно, винт должен быть аэродинамически совершенным, чтобы не рассеивать зря драгоценную мощность двигателя. То есть пара мотор-воздушный винт должна обеспечивать необходимую тягу.

Теперь вспомним школьный курс физики. Самые основы. N=F/V. Мощность равна силе (в нашем случае силе тяги) деленной на скорость.

Мало того, что нам нужна тяга (а для ее создания нужен хороший винт большого диаметра, который будет захватывать большой объем воздуха), кроме этого мотор должен быть достаточно мощным, чтобы обеспечивать тягу во всем диапазоне скоростей. И винт должен быть таким, чтобы обеспечивать тягу на разных скоростях и на разных оборотах вращения. А это непростая задача.

Теперь об управляемости. Самолет, как и другой летательный аппарат, должен быть устойчивым и управляемым, иначе как на нем лететь? Он должен быть послушен воле пилота, позволять парировать порывы ветра, осуществлять взлет и посадку.

Что же конкретно изобрели братья Уилбер и Орвилл Райт, что заставило их планеры и самолет «Флаер-1» подняться в воздух?

Сперва они экспериментировали с планером построенным по мотивам Отто Лилиенталя (1900г). Но летел он плохо, не хватало подъемной силы. Несмотря на то, что испытания проводились в долине Китти-Хоук (Северная Каролина), в специально выбранной местности на берегу Атлантического океана с сильными и ровными ветрами. Планер запускали на веревке, как змей, но поднять он ничего не мог.

У второго планера (1901г) братья увеличили площадь крыла вдвое, но это дало ограниченный эффект.

И вот тогда!!! чтобы решить вопрос с увеличением подъемной силы они построили нехитрую аэродинамическую трубу (деревянный ящик с воронкой, стеклом сверху и примитивными весами). В этой трубе они продули 200 различных крыльев и измерили подъемную силу. И совершили открытие! Аэродинамичное крыло должно быть длинным и узким (иметь большое удлинение). Свой третий планер (1902г) они построили именно с таким крылом. Не увеличивая площади (около 28 кв.м.), они увеличили размах с 6,6 до 9,6м. Аэродинамическое качество выросло с 3 до 6,5 и планер полетел! На нем Райт совершили более 1000 полетов с холма.

Теперь второе гениальное изобретение. На протяжении трех лет в процессе испытаний планеров братья Райт добились хорошей управляемости планера. Впереди был установлен руль высоты (схема утка), креном можно было управлять перекосом крыла (изменением угла атаки одной из консолей - сейчас за это отвечают элероны), а рысканьем управлял установленный сзади руль поворота. Уилбер и Орвилл добились управления самолетом по трем осям, сделали его послушным пилоту. Эта схема управления используется и по сей день.

Таким образом изобретатели подошли к следующему этапу в создании самолета - к полету с двигателем. Но подходящего мотора, легкого и мощного тогда еще не было! И они создали его, изготовили у себя в мастерской за шесть недель с помощью их штатного механика Чарли Тэйлора. Мощность мотора была 9 киловатт, весил он 77 кг.

(Для сравнения двигатель Ротакс 912 ULS, которым оснащен мой самолет «Кинетик» () имеет мощность 73,5 кВт при том же весе. Грузоподъемность и скорость самолета конечно выше, но аэродинамика ушла недалеко. Мало того, Райт сконструировали и изготовили деревянные воздушные винты с высоким КПД. Два толкающих пропеллера диаметром 2,6м вращались сзади (толкающая схема) в разные стороны для компенсации реактивного момента.

17 декабря 1903 года Орвилл Райт совершил первый полет на «Флаере-1». Он пролетел 36,5 метров за 12 секунд.

Потом было еще много полетов, много самолетов, триумф в Америке и в Европе патентные войны, долгая жизнь Орвилла и не очень долгая Уилбера (он умер от брюшного тифа в 1912 году в возрасте 45 лет. Много чего было. Но по моему мнению главные изобретения братьев были сделаны на рубеже веков и это:

Выбор аэродинамически правильного крыла в результате продувки в аэродинамической трубе

Создание и воплощение системы управления самолета по трем осям

Создание легкого и мощного двигателя и подходящего воздушного винта

И конечно полет первого самолета не был бы возможен без кропотливой многолетней работы, без самоотверженности и храбрости братьев Райт, и без их беззаветной любви к деньгам. Свои изобретения они хранили в тайне, водили за нос корреспондентов, все тщательно патентовали, а всю вторую часть жизни уже не изобретали и не летали, а провели в судах. Тем не менее, они гении, изобретатели, храбрецы, те кто продвигает человечество вперед.

Испытать творение Уилбера и Орвилла, поуправлять самолетом самостоятельно приглашаю на аэродром Гостилицы, звоните. Все программы полетов представлены на соответствующей странице сайта .

Орвиллу (Orville) и Уилбуру (Wilbur) Райтам удалось 17 декабря 1903-го запустить в воздух человека на летательном аппарате с двигателем. Через два года изобретатели усовершенствовали свой проект, продемонстрировав эксплуатируемый самолет.

Фундаментальным достижением Райтов стало открытие трех осей вращения самолета. Крен, тангаж и рыскание позволило пилотам действенно управлять самолетом, контролируя его равновесие в небе. Трехосевой метод стал основным, и по сей день лучшего контроля для любого типа самолетов еще не придумано. Пионеры авиации все вместе взятые собрали меньше данных, чем Орвилл и Уилбур со своими опытами с аэродинамической трубой.

Орвилл Райт родился в 19 августа 1871-го в Дейтоне, штат Огайо (Dayton, Ohio); Уилбур Райт – 16 апреля 1867-го в Миллвиле, штат Индиана (Millville, Indiana). Они были двумя из семерых детей епископа евангелической церкви Милтона Райта (Milton Wright) с английскими и голландскими корнями, и Сьюзен Кэтрин Кернер (Susan Catherine Koerner) немецко-швейцарских кровей. Оба брата никогда не женились.

В 1878-м их отец купил детям игрушечный вертолетик, в основе которого было устройство, изобретенное французом Альфонсо Пено (Alphonse Pénaud). Игрушка из бумаги и бамбука была длиной около 30 см. Ее моторчик вращался за счет круглой резинки на пробке. Орвилл и Уилбур не расставались с отцовским подарком, пока не сломали его. Впрочем, им быстро удалось построить нечто подобное. Уже позднее они

признались, что загорелись интересом к полетам именно благодаря этой игрушке.

Братья Райт учились в школе, но так и не получили дипломы. Зимой 1885-1886 Уилбур гонял шайбу с друзьями, когда случайно получил в лицо клюшкой и остался без передних зубов. Спортивный и активный юноша после случившегося замкнулся в себе настолько, что даже не стал подавать документы в Йель (Yale). Уилбур несколько лет почти не выходил из дома, заботясь о своей матери, неизлечимо больной туберкулезом. Он перечитал множество книг в отцовской библиотеке, а также помог разрешить внутренние конфликты в церкви отца.

Орвилл бросил учебу в пользу издательского бизнеса. При участии Уилбура он сконструировал печатный пресс. Вовлеченный в новое дело Уилбур приободрился, вышел из депрессии и стал редактором в 1889-м. Но уже в 1892-м предприимчивые братья Райт на волне велосипедного бума решили открыть мастерскую и магазин, а через четыре года под своим брэндом сами начали выпускать велосипеды. Вырученные средства пошли на финансирование их авиационных экспериментов. После ознакомления с несколькими работами Джорджа Кэйли (George Cayley), Отто Лилиенталя (Otto Lilienthal), Леонардо да Винчи (Leonardo da Vinci) и др., братьей Райт уже было не остановить.

Отталкиваясь от своих наблюдений, Уилбур сделал вывод, что птицы в полете меняют угол окончаний своих крыльев. Это позволяло пернатым поворачивать свое тело влево и вправо. Тогда Райты решили использовать "перекос к

рыла", и несколько осенних дней 1900-го запускали свой планер над землей на достаточно невысоком расстоянии. В большинстве запусков пилота не было, но Уилбур все-таки осмелился поучаствовать в свободных полетах, которых, в итоге, тогда совершил более десятка. Первые испытания прошли успешно.

В последующие годы Орвилл и Уилбур на основе расчетов подъемной силы для крыльев разных форм продолжали авиационные опыты, включая запущенный в 1902-м планер с переработанной аэродинамической трубой и другими изменениями. В конечном итоге, братья Райт добились контроля летательного аппарата по трем осям. Наклон летательного средства задавали крен, тангаж и рыскание. 23 марта 1903-го братья подали заявку на патент своего изобретения. В этом же году они оснастили двигателем Flyer-1.

Через год было готов Flyer-2, который не оправдал их ожиданий. В 1905-м, после относительного успеха Flyer-3, Райты ушли на перерыв, не совершая полетов в 1906-1907. Подписав контракт с армией США, Орвилл и Уилбур доработали Flyer 1905-го. 14 мая 1908-го Уилбур пережил худшее крушение в своей жизни, после чего прекратил полеты. Созданная братьями компания "Wright Company" официально начала продавать патенты 22 ноября 1909-го. Первый коммерческий рейс компании состоялся 7 ноября 1910-го.

Уилбур умер от брюшного тифа 30 мая 1912-го, в возрасте 45 лет. После его смерти Орвилл продал компанию в 1915-м. Он умер 30 января 1948-го после инфаркта миокарда, на 77 году жизни.