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 крыла", 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.
К появлению грандиозного изобретения всегда причастно немало людей. Но истории всегда важно имя того, кто сделал решающий шаг к нему. Для всемирной авиации такими личностями стали американские братья Уилбер и Орвилл Райт – создатели первого самолета.
Детские годы
Это радостное событие в большой и дружной семье Сьюзен Коернер и Милтона Райта и судьбоносное для всего человечества произошло в 1867 году. С интервалом в четыре года родился сначала мальчик Уилбер Райт, а затем его брат Орвилл. Они с первых минут жизни не чувствовали себя одинокими, поскольку помимо них семья насчитывала еще дружную пятерку братьев и сестёр.
Уилбер и Орвилл росли смышлеными мальчишками, тщательно изучающими каждую игрушку на предмет ее внутреннего устройства. Магией воздушного полета они заинтересовались после того, как отцовским подарком стал игрушечный вертолет, копирующий изобретение француза Пено – одного из отцов мировой авиации. Мальчишки была без ума от игрушки. Когда же она сломалась, братья ощутили в себе дух конструкторов и создали с нуля новую модель своими руками. Для этого им помог набор подручных средств: бамбук, бумага и кусок круглой резинки, вращающей ротор. Было ли это на самом деле или прославленные авиаторы так решили обозначить старт своей «воздушной» карьеры – история умалчивает. Но доподлинно известно, что в юности авиация и все, что с ней связано, была лишь одним из многочисленных их занятий и увлечений.
Первые шаги и успехи в бизнесе
Уилбера, росшего жизнерадостным и веселым парнем, сильно подкосила серьезная лицевая травма, полученная в хоккейном поединке. Он ее получил в восемнадцатилетнем возрасте. Со временем боль физического плана сошла на нет, но психологически Уилбер восстанавливался очень долго. Стал хмурым и нелюдимым человеком. Не стал пробовать поступать в университет, а решил остаться с родителями и помогать им. У Орвилла были также большие трудности с учёбой в школе. Они вылились в то, что он даже остался без среднего образования. Но Орвилл не стал особо горевать, а переключился на бизнес с братом, постепенно избавляющимся от психологических последствий травмы.
Чем они занимались? Сначала был издательский бизнес, причем они создали печатный станок на зависть всех профессионалов, который был на порядок лучше фабричного. Но первый громкий успех пришел в 1892 году. Это было время, когда на американском континенте разразился настоящий бум двухколесного транспортного средства. Они поймали эту «волну успеха», успев вовремя открыть сначала магазин по продаже велосипедов, а затем и мастерскую по их ремонту. Столь впечатляющий маркетинговый ход позволил братьям серьезно подняться в финансовом плане. Они только успевали считать денежные потоки, и это стало главным источником доходов для реализации своей главной мечты — создания самолета.
Когда мечта приобретает осязаемые формы
Братьев мысль о создании воздушного средства впервые посетила за четыре года до вступления человечества в двадцатый век – век грандиозных открытий. Толчком послужило трагическое событие. Из средств массовой информации стало известно о гибели немца Отто Лилиенталя во время испытательного полета, когда внезапный порыв ветра развернул и опрокинул планер. Братья Райт в своей округе слыли настоящими кудесниками по части воздушных змеев. Но до этого они никогда не задумывались об идее полета человека на подобном, но более габаритном средстве. Братья всерьез взялись за теоретическую сторону вопроса, понимая, что без основ воздухоплавания велика вероятность очередной трагедии. Скрупулезный и вдумчивый анализ всех предыдущих разработок специалистов Старого и Нового света позволил им сформулировать первоочередные задачи. Необходимо было проработать кардинально другую систему управления, попутно решая задачи по устойчивому сохранению равновесия.
Олимпийский цикл создания планера
Да, именно четыре года понадобилось братьям Райт, чтобы продемонстрировать человечеству свой планер, который стал грандиозным прорывом вперед по освоению воздушного, а затем и, безусловно, космического пространства. За эти четыре года (1899 — 1902) братский тандем добился значительных успехов в деле совершенствования моделей планеров.
Многочисленные эксперименты не прошли бесследно. Им удалось добиться, казалось, невозможного. Они явили миру полностью управляемое летательное средство, которое было тяжелее воздуха. Смоделированные ими системы управления позволяли осуществлять контроль сразу по трём осям: вертикальной (рыскание), продольной (крен) и поперечной (тангаж). Таким образом, братья стали фактическими разработчиками той схемы, которая и сегодня стоит на вооружении системы управления самолетом.
Самолет с приятным хвойным запахом
Уилбер и Орвилл, получившие положительные эмоции и обнадеживающие результаты с планерами, в 1903 году явили миру самолет «Флайер-1». Его оснастили бензиновым двигателем. Невероятно, но его смастерил механик из велосипедного магазина Райтов. А вот с корпусом они особо не мудрили, отдав предпочтение материалу, который отлично зарекомендовал в предыдущих моделях – ели с приятным хвойным запахом. Сам самолет с размахом крыла в двенадцать метров весил без малого три центнера. А двигатель в девять «лошадок» весил почти восемьдесят килограммов. Очень важным достоинством этого детища братьев стал ценовой показатель. Стоимость «Флайера-1» не превышала $1000. А это было на порядок дешевле многочисленных аналогов других покорителей небесных просторов.
Кто будет первым?
Вопрос о том, кто станет испытателем номер один, был щепетильным. Поступили просто — бросили монетку, и выбор пал на Уилбера. Он и совершил за семнадцать дней до Нового 1904 года попытку первого полёта. Она была неудачной, поскольку аппарат рухнул на землю, едва поднявшись. Но ни он, ни пилот не пострадали. Братья сочли этот технический конфуз недоразумением и списали его на малый пока опыт.
Спустя три дня «Флайер-1» снова был на стартовой площадке. Теперь очередь взять в руки штурвал перешла к Орвиллу Райт. Им пилотируемый самолет поднялся в воздух и пролетел тридцать шесть с половиной метров, после чего аккуратно приземлился. Этот двенадцатисекундный полет стал по праву историческим. В этот же день братья еще по разу поднимались ввысь: Уилбер преодолел 52 метра, а Орвилл — на восемь метров больше, причем оба раза полет проходил на трехметровой высоте. Очевидцами этих исторических событий стали только пять человек, включая маленького деревенского парнишки. У Райтов были еще определенные виды на «Флайер-1», но порывы сильного ветра при очередной буксировке серьезно встряхнули его несколько раз. И, увы, летательная «карьера» аппарата подошла к концу.
Открытие-невидимка
Прорыв братьев Райт долго оставался незамеченным. Сами братья особо не старались афишировать свои успехи. У них была цель – получить патент на изобретение с выгодной дальнейшей продажей всего самолета. Были определенные сложности, ведь в ту пору многие пытались стать пионерами неба. Было архисложно отдавать кому-то приоритет, особенно когда дело касалось отдельных узлов летательной конструкции.
Предела совершенству нет
Братья вплоть до 1908 года основательно занимались усовершенствованием самолетной конструкции, после чего наступило всемирное признание. Они заключили выгодные контракты в США с Министерством обороны и во Франции с частной компанией. Это был пик славы братьев Райт. Они даже организовали авиастроительную компанию, но просуществовала она не долго.
Последние годы жизни знаменитых братьев
Первым ушел из жизни Уилбер. Это случилось в 1912 году. Причина – тиф. Младший по возрасту Орвилл Райт пережил своего брата на 36 лет. До самой его кончины не умолкали споры по поводу их права называться «небесными» пионерами. Кстати, именно по этой причине только через год после смерти Орвилла «Флайер-1» все же появился в американском Национальном музее покорения небесных далей. Справедливость к людям, всю свою жизнь посвятившим авиации (даже женаты они никогда не были), восторжествовала!
Для нас важна актуальность и достоверность информации. Если вы обнаружили ошибку или неточность, пожалуйста, сообщите нам. Выделите ошибку и нажмите сочетание клавиш Ctrl+Enter .
Детство
Уилбур Райт, около 1877
Братья Райт были двумя из семи детей, родившихся у Милтона Райта (1828-1917) и Сьюзен Кэтрин Коернер (1831-1889). Уилбер Райт родился недалеко от Миллвилла, Индиана в 1867; Орвилл в Дейтоне, Огайо в 1871. Братья никогда не женились. Других родных братьев Райт звали Рейхлин (1861-1920), Лорин (1862-1939), Катрина (1874-1929), и близнецы Отис и Ида (1870, умерли в младенчестве). В начальной школе Орвилл совершил проступок, за который был из неё исключён. В 1878 их отец, который был епископом евангелической церкви (en:Church of the United Brethren in Christ) и много путешествовал, купил игрушку-«вертолёт» своим младшим детям. Устройство игрушки было основано на изобретении француза, пионера авиации Альфонса Пено . Сделанный из бумаги, бамбука и пробки с круглой резинкой, которая вращала мотор, он был всего около фута (30 см) длиной. Уилбер и Орвилл играли с ним, пока он не сломался, а затем построили свой собственный. В поздние годы они говорили, что их игры с этой игрушкой зажгли искру интереса к полётам.
Начало карьеры и ранние опыты
Дом, где жили братья Райт на Хауторн стрит, 7 в Дейтоне около 1900. Уилбер и Орвилл построили круговую веранду в 1890-е.
Оба брата посещали среднюю школу, но не получили дипломы об окончании. Неожиданный переезд семьи в 1884 из Ричмонда в Дейтон (где семья жила в 1870-е), помешал Уилберу получить диплом по окончании четырёх классов средней школы.
Зимой 1885-86 Уилбер случайно получил травму лица во время игры в хоккей с друзьями, что привело к потере его передних зубов . До этого момента он был энергичным и спортивным юношей, и хотя его травма не казалась особенно серьёзной, он стал замкнутым, кроме того, не стал поступать в Йельский университет , как это планировалось ранее. Если бы он поступил в университет, его карьера, возможно, была совершенно иной, однако судьба сложилась так, что он стал работать вместе с Орвиллом. Вместо университета он провёл следующие несколько лет по большей части дома, заботясь о своей матери, которая к этому времени была неизлечимо больна туберкулезом и читая книги в библиотеке отца . Он помогал своему отцу во время внутреннего конфликта в его церкви , но при этом ему не были присущи собственные амбиции.
Орвилл оставил среднюю школу после окончания первого года обучения в 1889, чтобы начать издательский бизнес, разработав и построив свой собственный печатный пресс с помощью Уилбера. Депрессия Уилбера, вызванная несчастным случаем, прошла, и он стал работать в этом бизнесе вместе с братом, выполняя работу редактора, в то время как Орвилл был издателем еженедельной газеты «Новости Вестсайда», последовавшей за ежедневной «Вечерние События». Воспользовавшись велосипедным бумом, братья открыли мастерскую по ремонту и магазин велосипедов в 1892 (он носил название Wright Cycle Exchange , позднее - Wright Cycle Company ), а затем и начали производство велосипедов под собственной торговой маркой в 1896. Братья использовали средства, заработанные на своём предприятии для финансирования своих авиационных опытов. В начале или в середине 1890-х братьям попали в руки газетные или журнальные статьи, и, вероятно, фотографии планёров Отто Лилиенталя . В 1896 году произошло три важных события в мировой авиации. В мае Секретарь Самуэль Пирпонт Лэнгли совершил успешный запуск беспилотного самолёта с паровым двигателем . Летом инженер из Чикаго и известный авиатор Октав Шанют нанял несколько молодых людей, которые испытывали различные типы планёров над песчаными дюнами по берегу озера Мичиган . В августе Отто Лилиенталь погиб при крушении своего планёра. Эти события произвели большое впечатление на братьев. В мае 1899 Уилбер написал письмо в Смитсоновский институт, в котором запрашивал информацию и публикации о авиации и получил несколько брошюр и список рекомендуемой литературы. Увлечённые работами сэра Джорджа Кэйли , Октава Шанюта , Отто Лилиенталя, Леонардо да Винчи и Самуэля Лэнгли они начали свои первые эксперименты уже в этом же году.
Братья Райт всегда являлись для общества единым образом, совместно обладая правами на свои изобретения. Тем не менее, биографы обращают внимание, что Уилбер в - был инициатором авиационных проектов, писал о «своей» машине и «своих» планах до того, как Орвилл стал принимать серьёзное участие в проектах брата; только после появляются слова «мы» и «наш». Автор Джеймс Тобин утверждает, что «невозможно представить Орвилла более ярким, чем он был, представляющим собой ту движущую силу, которая начала их работу и поддерживала её от дальней комнаты магазина в Огайо до встреч с олигархами, президентами и королями. Уилл сделал это. Он был лидером, от начала до конца.»
Идея об управлении
Несмотря на трагическую судьбу Отто Лилиенталя , братья Райт приняли его стратегию: эксперименты с планирующим полётом , в которых испытывались системы управления полётом, до осуществления первого полёта с двигателем. Гибель британского авиатора Перси Пилчера при крушении планёра в 1899 только укрепило их мнение, что надёжный метод практического управления - ключ к успешному и безопасному полёту. В начале своих экспериментов они определили управление как нерешённую третью часть «проблемы полёта». Они полагали, что накоплены уже достаточные знания и опыт для решения других двух проблем - подъёмной силы и двигателей. Братья Райт таким образом резко отличались от более опытных современных им авиаторов, особенно Адера , Максима и Лэнгли , которые строили мощные двигатели, прикрепляли их к корпусам летательных аппаратов, оборудованными неапробированными средствами управления, и пытались подняться в воздух без предварительных лётных испытаний. При согласии с идеей Отто Лилиенталя относительно стратегии исследований, братья Райт обнаружили, что его метод баланса и управления путём перемещения веса тела пилота был катастрофически ненадёжен. Они были настроены найти лучшее решение.
Воздушный змей братьев Райт 1899 года: виды спереди и сбоку, видны средства управления. Перекос крыла виден на нижнем рисунке. (рисунок братьев Райт в Библиотеке Конгресса)
Основываясь на наблюдениях, Уилбер заключил, что птицы изменяют угол окончаний своих крыльев, чтобы заставить своё тело повернуть вправо или влево. Братья решили, что это также будет хорошим способом для летающего аппарата для поворотов - создать «крен» или «наклон» в сторону поворота, точно так же как это делают птицы - и точно так же, как велосипедисты: с таким опытом братья были хорошо знакомы. Кроме того, очень важно, как они рассчитывали, что этот метод позволит восстановить равновесие, если боковой ветер наклонит летательный аппарат в одну сторону (боковой баланс). Они долго ломали голову, как достигнуть того же самого эффекта с искусственными крыльями и в конечном счете изобрели метод - перекос крыла.
Другие пионеры авиации считали, что полёт не отличался с точки зрения управления от перемещения по поверхности земли, кроме того факта, что транспортное средство находилось над поверхностью земли. Они представляли, что управление полётом возможно штурвалом вроде корабельного, будто бы летательный аппарат всё время находился в воздухе на одной высоте, как поезд, автомобиль или судно на земной поверхности. Идея о медленном наклонении или вращении с одной стороны в другую рассматривалась как нежелательная или не рассматривалась вообще. Некоторые из этих других экспериментаторов, включая Лэнгли и Шанюта, искали неуловимый идеал «неотъемлемой стабильности», полагая, что пилот летательного аппарата не будет способен реагировать достаточно быстро на порывы ветра, чтобы фактически применять механическое управление полётом. Братья Райт же хотели, чтобы пилот имел абсолютный контроль над своим аппаратом. По этой причине в их ранних проектах нет никаких стремлений к стабильности самой конструкции (вроде крыла с положительным углом). Они осознанно разработали их в 1903, применив сначала крылья с отрицательным углом, которым свойственна нестабильность, но меньшая восприимчивость к опрокидыванию порывистыми боковыми ветрами.
Полёты
Перед полётами
В июле 1899 Уилбер испытывает перекос крыла, построив и подняв полутораметровый воздушный змей формы, близкой к биплану. В результате перекоса крыльев или их искривления одна сторона крыла получает большую подъёмную силу и поднимается, начиная поворот в направлении более низкого конца. Перекос осуществлялся четырьмя тросами, прикреплёнными к воздушному змею. Тросы прикреплялись к двум палочкам, которые держал человек, запускающий змея, и который вытягивал их в противоположных направлениях, чтобы крылья поворачивались, а змей соответственно поворачивал вправо или влево.
В 1900 братья приехали в долину Китти-Хоук , Северная Каролина , чтобы начать свои эксперименты с управляемыми планёрами. Они выбрали место по совету Октава Шанюта (в ответ на письмо Уилбера), который предложил песчаное побережье, где есть регулярные ветры и мягкая поверхность для посадки. Они выбрали Китти Хоук после тщательного исследования метеорологических данных Национальной службы погоды, письма в метеорологическую службу . Это место, хотя и отдалённое, было ближе к Дэйтону, чем другие предложенные Шанютом места, в числе которых были Калифорния и Флорида. Отдалённость места также дала им возможность избежать интереса репортёров, которые в 1896 описали эксперименты Шанюта на озере Мичиган как нечто вроде циркового представления. Необходимо было путешествовать поездом из Дэйтона в Цинциннати; пересесть на ночной поезд в Олд поинт Комфорт, Вирджиния (около Ньюпорт-Ньюс); далее на пароме в Норфолк; поездом в Элизабет Сити, Северная Каролина; и морским путём в Китти Хоук, расположенном на так называемых Внешних Берегах в Северной Каролине.
Планёры
Основная статья: Планёр Райт
В основе проекта первого полноразмерного планёра братьев Райт лежали работы их предшественников: планёр-биплан Шанюта-Херринга, который совершал успешные полёты в 1896 году около Чикаго; данные о подъёмной силе , опубликованные Лилиенталем. Стойки между крыльями их планёра были окружены тросами в их собственной модификации «Пратт Трусс» Шанюта, похожий на мост проект, которое был использован в планёре 1896 года. Братья Райт установили горизонтальный элеватор перед крыльями, а не позади их, эта особенность была сделана для того, чтобы избежать падения и крушения, аналогичных тому, что погубило Лилиенталя. (Позднее, когда Сантос-Дюмон совершал полёты на своём 14-бис в Париже в , французы прозвали такое расположение горизонтального стабилизатора «утка » из-за схожести с уткой в полёте.) Согласно некоторым биографам Райт, Уилбер, вероятно, совершал все полёты до , возможно, это связано с его харизмой и стремлением защитить младшего брата от риска.
* (Такое крыло создало проблемы с носовым креном; братья Райт изменили изгиб на месте.)
Планёр 1900 года
Планёр 1900 года. Фотографий с пилотом не существует.
Братья совершали полёты на планёре только в течение нескольких дней в начале осени 1900 в Китти Хоук. На первых испытаниях, вероятно 3 октября, пилотом был Уилбер, в это время как планёр летел как бумажный змей невысоко над поверхностью земли, постоянно удерживаемый тросами. Большая часть испытаний планёра была без пилота, использовались мешки с песком, цепи и даже местный мальчик в качестве балласта. Испытывалось управление с помощью перекоса крыла с управлением с земли. Уилбер (но не Орвилл) совершил около дюжины свободных полётов, все они были совершены в один день. Для этих испытаний братья переехали на 6 километров на юг к Килл Дэвил Хиллс, группе песчаных дюн высотой до 30 м (в этом месте они разбивали лагерь в последующие три года). Хотя подъёмная сила планёра оказалась меньше, чем ожидалось (что было причиной того, что большая часть испытаний была беспилотной), братья были удовлетворены, так как элеватор работал хорошо, и не произошло ни одного падения. Тем не менее, небольшое количество полётов не могло дать возможность по-настоящему испытать перекос крыла.
Пилот должен был лежать на нижнем крыле, что позволяло уменьшать аэродинамическое сопротивление. Они совершили все свои полёты в таком положении в последующие пять лет.
Планёр 1901 года
Орвилл в Китти Хоук с планёром 1901 года, нос аппарата направлен вверх; он не имел хвоста.
Надеясь увеличить подъёмную силу, они построили планёр 1901 года с намного большей площадью крыла и совершили 50 - 100 полётов в июле и августе на расстояния от 6 до 118 м. Планёр несколько раз терял скорость, но эффект парашюта от элеватора позволил Уилберу совершать безопасные приземления, вместо падения. Эти инциденты заставили братьев Райт обратиться к схеме «утка», которую они использовали вплоть до 1910 года . Планёр, тем не менее, оставил две большие нерешённые проблемы. Во-первых, он смог обеспечить только приблизительно одну треть расчётной подъёмной силы, а во-вторых не всегда мог должным образом отреагировать на перекос крыла, поворачивая в противоположном направлении - это было вызвано аномальным перемещением центра давления крыла сильно изогнутого профиля на малых углах атаки.
Слабая подъёмная сила, действующая на планёры, привела Райт к тому, чтобы подвергнуть сомнению точность данных Лилиенталя, а также «коэффициент Смитона» для давления воздуха, который использовался в течение более чем 100 лет и был частью принятого уравнения для подъёмной силы.
Формула для расчёта, которой пользовались братья Райт (а ранее Лилиенталь) позволяла рассчитывать подъёмную силу для крыльев разной формы. На основании данных, полученных при запусках воздушных змеев и планёров, Уилбер определил (и это подтвердили последующие испытания), что число Смитона составляет около 0.0033, а не 0.0054, как было общепринято и что приводило к ошибке в расчётах.
Вернувшись домой, братья установили на велосипед миниатюрное крыло Лилиенталя и противодействующую пластину на третье, горизонтальное свободновращающееся колесо велосипеда перед рулём . Результаты, основанные на времени поворота третьего колеса, подтверждали их подозрения относительно расчёта подъёмной силы, однако были недостаточно надёжны и требовали усовершенствования прибора. Братья Райт также сделали вывод о том, что эмпирические исследования с крыльями различной формы на полноразмерных планёрах слишком дороги и отнимали много времени. Отложив свой велосипед с третьим колесом, они создали аэродинамическую трубу и стали проводить систематические испытания на миниатюрных крыльях с октября по декабрь 1901 года. Изобретённые ими «весы» для удерживания крыльев в туннеле, были сделаны из велосипедных спиц и металлолома и выглядели весьма неэстетично, однако были настолько же важны для окончательного успеха, как и и их планёры. Устройство братьев Райт для измерения подъёмной силы позволило сделать расчёт коэффициентов для каждого типа крыла. Также они могли наблюдать работу крыльев через стекло в верхней части аэродинамической трубы.
Планёр 1902 года
Большое усовершенствование
Слева - планёр 1901 года, управляемый Уилбером (слева) и Орвиллом. Справа - планёр 1902 года, управляемый Уилбером (справа) и Дэном Тэйтом, помощником.
Усовершенствования видны при сравнении. Планёр 1901 года летит с крутым углом атаки из-за слабой подъёмной силы и высокого лобового сопротивления. Планёр же 1902 года летит под плоским углом и держится на тросах практически горизонтально, что демонстрирует гораздо лучшее аэродинамическое качество летательного аппарата.
Лилиенталь совершал испытания «вращающейся руки» только на крыльях нескольких форм, и Райт ошибочно предполагали, что его расчёты были корректны и к их крыльям, которые имели другую форму. Братья Райт совершили огромный шаг вперёд и произвели основные испытания в аэродинамической трубе на 200 крыльях различных форм и профилей , которые сопровождались глубоким тестированием 38 из них. Испытания, согласно их биографу Говарду, «были самыми важными и успешными авиационными экспериментами, когда-либо проводимыми в столь короткое время с таким небольшим количеством материалов и с таким скромным бюджетом». Ключевым открытием была эффективность более длинных и более узких крыльев: они имели лучшее аэродинамическое качество . Такие формы обеспечивали намного лучшее аэродинамическое качество, чем более широкие крылья, которые братья применяли до того.
Получив новые знания и рассчитав более точное значения числа Смитона, Райт разработали свой планёр 1902 года. Получив данные испытаний в аэродинамической трубе, они сделали профиль более плоским, уменьшив изгиб крыла. Крылья планёра 1901 года имели значительно больший изгиб, это весьма неудачная особенность аппарата Райт была скопирована непосредственно с чертежей Лилиенталя. Получив новые результаты испытаний в аэродинамической трубе, Райт отказались от использования данных Лилиенталя, используя теперь только собственные расчёты в своих проектах.
Как и ранее, первые полёты планёр братьев Райт 1902 года совершал как непилотируемый воздушный змей. Работа с аэродинамической трубой оказалась весьма полезной: подъёмная сила планёра соответствовала расчётной. Новый планёр также имел новую особенность: жёсткий вертикальный руль, который должен был устранить ряд возникавших ранее проблем.
К 1902 году братья поняли, что перекос крыла приводил к различному лобовому сопротивлению окончаний крыльев. Большая подъёмная сила на одном конце крыла также приводила к увеличению лобового сопротивления, что не давало аппарату повернуть в сторону опущенного конца крыла. Так вёл себя бесхвостый планёр 1901 года.
Усовершенствованная форма крыла позволила совершать более далёкие перелёты, а задний руль предотвращал нежелательное отклонение от курса, причём настолько эффективно, что это создавало новую проблему. Иногда, когда пилот пытался выровнять аппарат после поворота, планёр не отвечал на корректирующий перекос крыла и продолжал поворот. Планёр скользил в сторону более низкого окончания крыла, что приводило к снижению с вращением вокруг вертикальной оси. Райт назвали это явление «хорошее рытьё»; современные авиаторы называют его «резкий разворот на землю».
Орвилл не мог не видеть, что жёстко зафиксированный руль создаёт сопротивление эффекту корректирующего перекоса крыла при попытке выровнять планёр после поворота. Он записал в своём дневнике ночью 2 октября : «я изучал новый вертикальный руль». Братья тогда приняли решение сделать задний руль подвижным, чтобы решить эту проблему. Они прикрепили на петлях руль и соединили его с механизмом перекоса крыла, в результате чего одним движением пилот одновременно управлял и отклонением руля, и перекосом крыла. Испытания показали, что подвижный руль должен отклоняться в обратном направлении от того крыла, которое имеет большее лобовое сопротивление (и подъёмную силу) при перекосе крыла. Противодействующая сила, создаваемая повёрнутым крылом, позволила корректирующему перекосу крыла надёжно восстанавливать положение после поворота или волнения ветра. Кроме того, когда планёр разворачивался с креном, давление руля преодолевало эффект разницы в лобовых сопротивлениях, и нос аппарата выравнивался в направлении поворота, устраняя неблагоприятное отклонение от курса.
Таким образом братья Райт открыли истинное предназначение подвижного вертикального руля. Его роль состояла не в изменении направления полёта, а скорее в выравнивании аппарата во время поворотов с креном и в выравнивании в случае крена и порывов ветра. Фактически поворот - изменение направления - совершался с помощью контроля горизонтального вращения перекосом крыла. Принципы остались теми же самыми, когда перекос крыла заменили элероны.
С помощью нового метода управления Райт впервые достигли истинного контроля своим аппаратом, это произошло 8 октября и стало важнейшим изобретением в истории авиации. В сентябре и октябре они совершили от 700 до 1 000 полётов, самый длительный из которых продолжался 26 секунд, а его дальность составила 190 м. Сотни хорошо управляемых полётов после установки убедили братьев начать строить летающий аппарат тяжелее воздуха с двигателем.
Таким образом, братья Райт смогли контролировать планёр по трём осям : перекосом крыла - крен (продольная ось), носовым элеватором - тангаж (поперечная ось) и хвостовым рулём - рыскание (вертикальная ось). 23 марта братья Райт подали заявку на свой знаменитый патент для «летающей машины», основанную на полётах их успешного планёра 1902 года. Некоторые историки авиации полагают, что создание системы управления полётом по трём осям на планёре 1902 года было так же, а возможно ещё более существенно, чем установка двигателей на Флайер 1903 года. Петер Якаб из смитсоновского института полагает, что усовершенствование планёра 1902 года по сути является изобретением самолёта.
С двигателем
В 1903 году братья Райт построили оснащённый двигателем Флайер-1 , материалом которому послужил обычный для аппаратов Райт конструкционный материал - ель , крепкое и лёгкое дерево. Они также разработали и изготовили деревянные пропеллеры, а также бензиновый двигатель, изготовленный в их магазине велосипедов. Они полагали, что модель пропеллера будет простым вопросом и планировали использовать расчёты для корабельных винтов. Однако их библиотечные исследования не привели к нахождению каких-либо базовых формул для морских или воздушных винтов, и они оказались без отправной точки в этом вопросе. Они обсуждали и долго спорили по этому поводу, пока не пришли к выводу, что пропеллер - по сути то же крыло, только вращающееся в вертикальной плоскости. На этом основании они для проектирования пропеллеров воспользовались данными большего количества испытаний в аэродинамической трубе. В окончательном варианте диаметр пропеллера составил 2,6 м, лопасти были сделаны из трёх склеенных кусков ели. Братья Райт выбрали двойной «толкающий» пропеллер (противовращающийся, чтобы гасить вращающий момент), который должен действовать на больший объём воздуха, чем одинарный относительно медленный пропеллер, и не будет влиять на поток воздуха по передней кромке крыльев.
Уилбер сделал в марте 1903 запись в своей записной книжке о том, что пропеллер опытного образца имел КПД 66 %. Современные испытания в аэродинамической трубе пропеллеров образца 1903 года показали, что они имели КПД более 75 % в условиях первых полётов, а фактически имели максимальный КПД 82 %. Это очень большое достижение, учитывая, что современные деревянные пропеллеры имеют максимальный КПД 85 %.
Ранние двигатели, использованные братьями Райт, как считается, до наших дней не сохранились, более поздний экземпляр, серийный номер 17 1910 года, находится в экспозиции Музее авиации Новой Англии в Виндзор Локс (Коннектикут).
Братья Райт написали нескольким изготовителям двигателей, но ни один из них не смог удовлетворить их требования к весу авиационного двигателя. Они обратились к механику их магазина, Чарли Тэйлору, который построил двигатель через шесть недель при постоянных консультациях с братьями. Чтобы вес двигателя был достаточно низким, его основные части были сделаны из алюминия, что было редкостью в то время. Двигатель Райт-Тэйлора был примитивным вариантом современных инжекторных систем , он не имел ни карбюратора , ни топливного насоса . Бензин стекал под своим весом в картер через резиновую трубку из топливного бака, установленного на распорке крыла.
Свидетелями полётов были пять человек: Адам Этэридж, Джон Дэниелс и Уилл Дуг из береговой команды спасателей; бизнесмен области У. С. Бринкли; и Джонни Мур, деревенский мальчик, что позволяет считать эти полёты первыми публичными полётами. Оператор телеграфа, передававший телеграмму их отцу, стал источником утечки информации против желания братьев, и весьма неточные сообщения появились в нескольких газетах на следующий день.
После того, как мужчины отбуксировали Флайер обратно после его четвёртого рейса, мощный порыв ветра переворачивал его несколько раз, несмотря на попытки предотвратить это. Сильно повреждённый, самолёт больше не поднимался в воздух. Братья отправили его домой, и годы спустя Орвилл восстановил его, передавая его для показа в США, а затем и Британскому музею (см. спор со Смитсоновским институтом ниже), пока наконец он не был установлен в в Вашингтоне, округ Колумбия в 1948.
Последующие самолёты братьев Райт
Братья Райт, безусловно, принимали меры для того, чтобы внимание к их полётам было минимальным. Опасаясь, что конкуренты воспользуются их идеями, и все ещё не оформив патент, они летали только однажды после 5 октября . С этого времени они отказались совершать полёты до заключения обязательного контракта на продажу самолёта. Они писали в правительство США , а затем Великобритании, Франции и Германии с предложением продать летающую машину, но отказывались от показательных полётов, настаивая на предварительном подписании контракта. Они не хотели даже показывать фотографии своего Флайера. Вооруженные силы США, которые потратили 50 000 $ на Аэродром Лэнгли , передовой летательный аппарат своего времени, только для того, чтобы дважды увидеть его падение в Потомак , были особенно невосприимчивы к просьбам двух неизвестных изготовителей велосипедов из штата Огайо. Таким образом, непризнанные и гонимые, братья Райт продолжали свою работу, оставаясь в полной неизвестности, в то время как другие пионеры авиации, такие как бразилец Альберто Сантос-Дюмон и американец Гленн Кёртисс находились в центре внимания.
Братья Райт не совершали полётов в 1906 и , осуществляя в этот период переговоры с американскими и европейскими правительствами. После окончательного подписания контрактов с французской компанией и армией США, они возвратились в Китти Хоук в мае с Флайером 1905 года, в котором были переделаны места для пилота и пассажира, и начали готовиться к важным для их контрактов показательным полётам. По контрактам самолёты должны были быть способны нести пассажира. Вслед за предварительными испытаниями, при которых на пассажирском месте размещались мешки с песком, Чарли Фёрнас, помощник из Дейтона, стал первым пассажиром самолёта, поучаствовав в нескольких коротких полётах 14 мая . С целью безопасности и в связи с обещанием, данным их отцу, Уилбер и Орвилл никогда не летали вместе. Позднее в этот день после одиночного семиминутного полёта Уилбер пережил своё худшее крушение, когда, всё ещё не хорошо освоив работу с двумя вертикальными рычагами управления, он, по всей видимости, повернул один из них неправильным образом и уронил Флайер в песок на скорости от 75 до 90 километров в час. Он получил лёгкие травмы и сломал нос, однако этот несчастный случай прекратил полёты.
Патент
Заявка на патент 1903 года, которую братья составили собственноручно, была отклонена. В начале 1904 года они наняли известного в Огайо юриста, специализировавшегося на патентах, Гарри Тоулмина, и 22 мая 1906 года получили патент США № 821393 на «Летающую машину» .
Заявка на патент. Из архива патентного бюро.
Патент основывался на полётах планёра 1902 года (без двигателя).
Важность патента заключалась в регистрации нового и весьма полезного метода управления летающей машиной, вне зависимости от наличия двигателя. В тексте описана техника перекоса крыла, но притом отдельно подчёркивается возможность использования иных методов регулирования внешних частей крыльев машины к различным углам с левой и с правой стороны в целях контроля крена. Концепция изменения углов законцовок крыла любым подходящим для этого способом является центральной идеей патента. Патент позволил братьям Райт выиграть судебные процессы против Гленн Кёртисс и других пионеров авиации, которые для управления креном использовали элероны - способ, похожий на описанный в патенте и демонстрируемый братьями Райт в их показательных полётах в 1908 году. Американские суды решили, что элероны также подпадают под формулировки патента, но европейские решения суда были менее категоричными (см. ниже). Патент также описывает управляемый хвостовой вертикальный руль и его инновационное использование в комбинации с перекосом крыла, позволяющее самолёту делать скоординированный поворот , технику, которая препятствует неблагоприятному рысканию , обусловившему риск переворота планёра 1901 года при полётах Уилбера. Кроме того, патент описывает передний элеватор, используемый для подъёма и снижения.
Показательные полёты
Контракты братьев с армией США и французской частной компанией зависели от успешных показательных полётов, которые являлись их условием. Братья Райт должны были разделить усилия. Уилбер отплыл в Европу; Орвилл должен был проводить полёты недалеко от Вашингтона.
Сталкиваясь с сильным скептицизмом во французском авиационном сообществе и прямым недоверием некоторых газет, которые назвали братьев «bluffeur» (фр. обманщиками, блефующими ), Уилбер начал официальные показательные полёты 8 августа на ипподроме около города Ле-Ман , Франция . Его первый полёт продолжался только одну минуту 45 секунд, но его способность легко совершать повороты и летать по кругу поразили и ошеломили зрителей, в том числе нескольких лётчиков - французских пионеров авиации, таких как Луи Блерио . В последующие дни Уилбер сделал ряд технически сложных полётов, включая полёт по траектории восьмёрки, демонстрируя свои навыки пилота и потенциал машины, превосходящий достижения остальных пионеров авиации того времени.
Французская общественность была взволнована подвигами Уилбера, на его полёты собрались тысячи людей. На следующее утро братья Райт проснулись всемирно знаменитыми. Прежние скептики принесли извинения и поздравили Уилбера с успешными полётами. Редактор «L’Aérophile» Джордж Безансон писал, что полёты «..полностью рассеяли все сомнения. Никто из прежних хулителей братьев Райт не смеет сомневаться сегодня в предыдущих экспериментах этих людей, действительно впервые осуществивших настоящий полёт…» Известный французский энтузиаст авиации Эрнест Арчдикон писал: «В течение длительного времени братья Райт обвинялись в Европе в обмане… Сегодня их чествуют во Франции, и я чувствую огромное удовольствие… …восстанавливая справедливость.»
Орвилл проводит показательный полёт для представителей армии США, Форт Мер, Вирджиния, сентябрь 1908. Фотограф C.H. Claudy.
Орвилл развил успех брата, продемонстрировав второй почти идентичный Флайер представителям Армии США в Форт Мер, Вирджиния, начиная с 3 сентября 1908 года . 9 сентября он сделал первый часовой полёт, пробыв в воздухе 62 минуты и 15 секунд.
Крушение в Форт Мере. Фотограф C.H. Claudy
Патентные войны
В 1908 братья отправили предупреждение Гленну Кёртиссу о нарушении их патентных прав, поскольку тот продавал свои самолёты, которые были оборудованы элеронами . Кёртисс отказал в уплате патентных платежей Райт и продал свой самолёт Нью-Йоркскому Обществу Аэронавтики в 1909 году. Райт начали судебный процесс, который продолжался год. Также были предъявлены иски к иностранным авиаторам, которые совершали показательные полёты в США, включая известного французского авиатора Луи Полана. Европейские компании, имевшие лицензии братьев Райт, предъявили иски к авиастроителям в своих странах. Судебные процессы в Европе принесли только частичный успех. Несмотря на поддержку правительства Франции, судебное разбирательство затянулось, пока срок патента не истёк в 1917 году . Немецкий суд признал патент недействительным в связи с тем, что его суть была раскрыта в речах Уилбера Райта в 1901 году и Октава Шанюта в 1903. В США братья Райт подписали соглашение с Американским Аэроклубом о лицензировании авиашоу, которое проводил клуб, освободив участвовавших пилотов от угрозы судебного преследования. Организаторы шоу заплатили братьям Райт отступные. Братья Райт выиграли своё первое судебное дело против Кёртисса в феврале 1913 года , однако была подана апелляция.
Первый известный коммерческий рейс Wright Company по перевозке груза состоялся 7 ноября 1910 года , при этом два рулона шёлка были доставлены из Дейтона в Колумбус, Огайо (105 км), для крупного магазина Муренхаус-Мартен, а оплата составила 5 000 долл. Пилотом этого рейса, представлявшего собой по сути дела рекламный полёт, стал Фил Пармели. Расстояние было покрыто за один час и шесть минут. Шёлк был порезан на маленькие кусочки и продан на сувениры.
Между 1910 и 1916 годами лётная школа Wright Company в Прерии Хаффмана прошли обучение 115 пилотов, которых обучали Орвилл и его помощники. Несколько стажеров стали знаменитыми, в том числе Генри «Хэп» Арнольд , будущий пятизвёздный генерал, командующий ВВС США во Второй мировой войне, возглавивший ВВС США при их создании; Калбрэйт Перри Роджерс, совершивший первый полёт от одного побережья до другого в 1911 (с неоднократными остановками и авариями) на самолёте Райт Модель ЕХ, который назывался «Vin Fiz» по названию спонсора - производителя напитков; и Эдди Стинсон, основатель Stinson Aircraft Company.
Споры со Смитсоновским институтом
Орвилл неоднократно указывал на то, что Аэродром был совсем не таким, каким он был у Лэнгли, но смитсоновцы были непреклонны. Орвилл ответил тем, что передал восстановленный Флайер 1903 года Лондонскому научному музею в 1928, отказываясь передавать его в экспозицию Смитсоновского института, так как считал, что институт «извратил» историю летающих машин. Чарльз Линдберг пытался стать посредником в споре, но не преуспел. В 1942, после многих лет спора, портившего имидж заведения, Институт наконец впервые издал список усовершенствований Аэродрома и отказался от вводящих в заблуждение заявлений, которые были сделаны после испытаний 1914 года. Орвилл в частном порядке обратился к Британскому музею с просьбой возвратить Флайер, но самолёт оставался на хранении до конца Второй мировой войны и прибыл в США уже после смерти Орвилла.
Орвилл Райт
Орвилл унаследовал пост президента Wright company после смерти Уилбера. Разделяя отвращение Уилбера к бизнесу, но не его деловую хватку, Орвилл продал компанию в 1915. Он, Кэтрин и их отец Милтон переехали в особняк в Хауторн Хилл, Оквуд, штат Огайо, который был незадолго до того построен богатой семьёй. Милтон умер во сне в 1917. Орвилл совершил свой последний полёт в качестве пилота в 1918 году. Он вышел из бизнеса и стал авиационным чиновником, входя в различные официальные правления и комитеты, участвуя в том числе в Национальном консультативном комитете по аэронавтике, предшественнике НАСА . Кэтрин вышла замуж за бывшего одноклассника в 1926, Орвилл к этому браку относился отрицательно. Он отказался от приглашения на свадьбу и перестал общаться с нею. Он встретился с ней, вероятно, по настойчивой просьбе Лорина, непосредственно перед её смертью от пневмонии в 1929 году.
Наследие
Кинематограф
История братьев Райт несколько раз экранизировалась. Кроме того, братья появляются в некоторых фильмах, как второстепенные персонажи, существуют документальные, анимационные и образовательные фильмы об авиаторах, их изобретениях и полётах.
В двух кинокартинах роли братьев Райт исполняют также родные братья. Так, в историческом фильме Wilbur and Orville: The First to Fly () снялись Стэйси и Джеймс Кич, а в семейной комедии Вокруг света за 80 дней () Оуэн и Люк Уилсоны.
В телефильме 1976 года The Winds of Kitty Hawk роли братьев исполняют Майкл Мориарти и Дэвид Хаффмэн.
Как герои второго плана братья появляются также в фильмах Conquest of the Air (), Young Einstein () и некоторых других.
Литература
На русском языке
- Зенкевич М. А. Братья Райт (Серия: Жизнь замечательных людей). - М .: Журнально-газетное объединение, 1933. - С. 200. (электронная версия)
- Уилсон М. Американские учёные и изобретатели / Пер. с англ. В. Рамзеса ; под ред. Н. Тренёвой. - М .: Знание , 1975. - С. 99-110. - 136 с. - 100 000 экз.
На английском языке
- Anderson, John D. Inventing Flight: The Wright Brothers and Their Predecessors . Baltimore, Maryland: Johns Hopkins University Press, 2004. ISBN 0-8018-6875-0 .
- Ash, Russell. The Wright Brothers . London: Wayland, 1974. ISBN 978-0-85340-342-5 .
- Combs, Harry, with Caidin, Martin. Kill Devil Hill: Discovering the Secret of the Wright Brothers . Denver, CO: Ternstyle Press Ltd, 1979. ISBN 0-940053-01-2 .
- Crouch, Tom D. The Bishop’s Boys: A Life of Wilbur and Orville Wright . New York: W. W. Norton & Company, 2003. ISBN 0-393-30695-X .
- Howard, Fred, Wilbur And Orville: A Biography of the Wright Brothers . New York: Ballantine Books, 1988. ISBN 0-345-35393-5 .
- Jakab, Peter L. Visions of a Flying Machine: The Wright Brothers and the Process of Invention (Smithsonian History of Aviation and Spaceflight Series). Washington, DC: Smithsonian, 1997. ISBN 1-56098-748-0 .
- Kelly, Fred C., ed. Miracle At Kitty Hawk, The Letters of Wilbur & Orville Wright . New York: Da Capo Press, 2002. ISBN 0-306-81203-7 .
- Kelly, Fred C. The Wright Brothers: A Biography Authorized by Orville Wright . Mineola, NY: Dover Publications, originally published in 1943, 1989. ISBN 0-486-26056-9 .
- Langewiesche, Woflgang. Stick and Rudder: An Explanation of the Art of Flying . New York: McGraw-Hill, Copyright 1944 and 1972. ISBN 0-07-036240-8 .
- McFarland, Marvin W., ed. The Papers of Wilbur and Orville Wright: Including the Chanute-Wright Letters and the Papers of Octave Chanute . New York: McGraw-Hill, 2001, originally published in 1953. ISBN 0-306-80671-1 .
- Tobin, James. To Conquer The Air: The Wright Brothers and the Great Race for Flight . New York: Simon & Schuster, 2004. ISBN 0-7432-5536-4 .
- Wallechinsky, David and Wallace, Amy. The New Book of Lists . Edinburgh: Canongate, 2005. ISBN 1-84195-719-4 .
- Wright, Orville. How We Invented the Airplane . Mineola, NY: Dover Publications, 1988. ISBN 0-486-25662-6 .
- Walsh, John E. One Day at Kitty Hawk: The Untold Story of the Wright Brothers . New York: Ty Crowell Co, 1975. ISBN 0-690-00103-7 .
- Winchester, Jim, ed. «Wright Flyer.» Biplanes, Triplanes and Seaplanes (The Aviation Factfile). Rochester, Kent, UK: Grange Books plc, 2004.
В США. Конечно, еще идут споры о пальме первенства между ними, Альберто Сантос-Дюмон и русским изобретателем Александром Михайловичем Можайским. И все же, большинство голосов отдают именно за братьев Райт.
Именно им приписывается первый полёт на самолёте, у которого уже был двигатель. Что же за первый полет братьев Райт и в каком году он был осуществлен? И кто такие эти братья Райт и их самолет — что он представлял собой? Именно на все эти вопросы вы и получите ответы в этой статье. Для этого нужно будет немного углубиться в историю авиастроения.
Идеи о создании летательного аппарата, способного хорошо держаться в воздухе и при этом хорошо управляемого, возник у Уилбура Райта еще в 1899 — 1900 годах. Опираясь на опыт прочих , они с самого начала определили несколько ключевых проблем, которые бы помогли создать что-то новое:
- метод практического управления;
- подъемная сила;
- двигатели.
Наблюдая за полетами птиц, братья увидели, что птица накреняется в сторону, когда хочет повернуть. Таким образом, был разработан метод перекашивания крыла.
В своих ранних опытах и разработках они стремились к тому, чтобы обеспечить полный контроль над планером. Вначале они экспериментировали со змеем-бипланом , пробуя те или иные идеи на нем. Затем уже они перешли на создание планеров. Работы продолжались с 1900 по 1903 год , с переменным успехом.
Братья Райт.
Все опыты совершал Уиллбур. Именно он непосредственно управлял планером . Они испытывали систему перекашивания крыла. Пилоту же приходилось лежать на нижнем крыле, что решало проблему с аэродинамическим сопротивлением.
Правда, не все проблемы при этом были решены. Планер терял скорость. Зато эффект парашюта помогал летчику приземляться безопасно.
Они стали производить опыты с помощью аэродинамической трубы. Это было необходимо для правильного расчета подъемной силы. Благодаря этому, было совершено открытие эффективности более длинных и узких крыльев. С точки зрения аэродинамических характеристик, они были лучше, чем широкие.
Братья разработали новый планер, уже опираясь на прошлые опыты. У него уже был вертикальный, жесткий руль, который помогла ему не отклоняться от заданного курса. Также более совершенная форма крыла позволила совершать более .
Они открыли и назначение вертикального руля . Он помогал выровнять планер во время кренов и порывов ветра.
8 октября 1902 года у них получилось достичь полного контроля над планером. Так родилась и система управления самолетом по трем осям . Это и привело их к мысли о создании воздушного аппарата именно с двигателем.
Создание аппарата с двигателем
К 1903 году они начали разработку новой модели. Он был выполнен из излюбленного материала — ели, так как этот тип дерева — легкий, но при этом крепкий. Пропеллеры тоже были сделаны из него. Что касается двигателя, то его изготовили в магазине велосипедов братьев.
Пропеллер был выполнен из трех кусков ели, склеенных между собой. Его КПД составлял целых 66%. Современные же исследования показали, что он составлял даже 85%.
Сами они не могли найти подходящую компанию, где можно было бы спроектировать нужный двигатель. Поэтому обратились к механику, работающему в их магазине, Чарли Тейлору . Многие из его частей были выполнены из алюминия с целью уменьшения веса двигателя , а цепь была изготовлена на производстве, специализирующемся на сверхпрочных цепях для машин. Конечно, по современным меркам он был примитивен. Но если учесть, что братья опирались только на свой опыт, на тот момент он был революционным.
Его размах крыла составлял 12 м, а весил 283 кг. Двигатель имел мощность в 9 ВТ, весом в 77 кг.
Первый самолет братьев Райт 1903 года получил название Flyer 1 .
Испытания самолета
Первый раз взмыл в воздух 14 декабря 1903 года . Однако, почти сразу он упал. Уиллбур писал, что причиной послужил недостаток опыта и небольшая ошибка. Успешными стали полеты, которые были произведены чуть позже — через три дня.
Макет Флайера 1.
Самолет смог преодолеть 36,5 м за 12 с. Именно он фигурирует на фото самолета братьев Райт. Следующие разы оказались еще более успешными — самолет смог пролететь 52 и 60 метров, над 3 м над землей.
Над полетами наблюдали 5 человек , поэтому они считаются еще и публичными.
После проведенных испытаний, братья больше не использовали его. Они отвезли его домой. В дальнейшем же он был передан Британскому музею. Оттуда же его перевели в Смитсоновский институт.