Доскоро парната машина беше най -разпространеният източник на енергия на планетата. Парни двигатели бяха инсталирани на наземни каруци - прототипи на първите автомобили, пуснати в движение влакове и параходи и осигуриха работата на помпи и металорежещи машини. Парни двигатели и парни машини са широко използвани в промишлеността през 19 век. Не е изненадващо, че с течение на времето идеята за изграждане на самолет с парна машина проникна в главите на дизайнерите. Процесът на изграждане на парен самолет обаче се оказа труден и трънлив.
Екипаж на въздушна пара
Раждането на авиацията датира от началото на 19 век. В края на 18-19 век е предложена първата концепция за самолет. Тази концепция е изложена от английския натуралист Джордж Кейли. Именно Кейли се смята за един от първите изследователи и теоретици в света в областта на създаването на самолети, по-тежки от въздуха. Кейли започва първите си проучвания и експерименти за изучаване на аеродинамичните характеристики на крилото през 1804 г., през същата година той прави модел на своя собствена конструкция на корпуса. Според него, планерът може да измине не повече от 27 метра по въздуха. През 1809-1810 г. първото месечно научно списание във Великобритания, Nicolson's Journal of Natural Philosophy, публикува творба на Джордж Кейли, озаглавена „On Air Navigation“. Това е първата в света публикувана научна работа, която съдържа основните принципи на теорията за планера и полета на самолет.
Неслучайно във Великобритания, по -близо до средата на 19 -ти век, те се опитаха да построят първия самолет, или по -скоро, парна струя, защото беше планирано да се инсталира парна машина в ролята на електроцентрала по модела. Идеята за изграждане на необичаен самолет принадлежи на английския изобретател и пионер в областта на авиацията Уилям Самюел Хенсън. Заедно с друг британски изобретател, Джон Стрингфелоу, Хенсън разработва първия в света дизайн на самолет, който взема предвид всички основни елементи на класически самолет, задвижван от витло.
Дизайнерите нарекоха своето детище „Въздушна парна карета“. Патентът за изобретението е получен през 1843 г., през същата година изобретателите и техните партньори регистрират акционерно дружество, наречено Aeriel Transit Company. Дизайнерите създадоха първия модел на своя „екипаж за въздушна пара“през 1843 г. Това беше шестметров самолет, който се задвижваше от парна машина с мощност само 1 к.с.
Дизайнът на крилото на парлета, представен от Хенсън и Стрингфелоу, съдържаше елементи, които в бъдеще ще намерят приложение в авиацията: лостове, ребра, подпори със скоби. Крилото на техния параход, подобно на това на съвременните самолети, беше дебело. В същото време конструкторите са проектирали кухите на крилата, което е трябвало да улесни проектирането на самолета. Самото крило е прикрепено към тялото на парлета отгоре, планирано е да се постави самият двигател, екипажът и пътниците в тялото. Електроцентралата е трябвало да задвижва две бутащи витла. Шасито на самолета беше планирано да бъде триколесно, с едно носово колело.
В същото време идеята на дизайнерите е твърде смела, не само според стандартите от средата на 19 век. Техническите характеристики на екипажа на въздушната пара бяха отлични. Самолетът трябваше да превозва до 12 души по въздух на разстояние 1600 км. В същото време размахът на крилата на модела се оценява на 46 метра, а площта на крилото е 424 м², диаметърът на витлата е 6 метра. Мощността на инсталираната силова машина беше оценена на 30 к.с. Смята се, че това е достатъчно, за да осигури на самолет с максимално излитащо тегло 1360 кг крейсерска скорост от 80 км / ч.
Всъщност всичко приключи с тестовете на намаления модел, които продължиха с различен успех от 1844 до 1847 година. През цялото това време дизайнерите направиха голям брой промени в проекта, промениха параметрите, промениха корпуса и също така търсеха все по -мощна парна машина. Въпреки усилията на британските натуралисти, от време на време те се проваляха. Това се дължи главно на пълната липса на световен опит в областта на самолетостроенето. И Хенсън, и Стрингфелоу бяха пионери, предприемайки само първите плахи стъпки в нова област, изправени пред огромен брой трудности. През 1847 г. цялата работа по проекта е окончателно спряна.
Парен самолет на Александър Можайски
В Русия идеята за изграждане на самолет с парна машина е подхваната от контраадмирал Александър Федорович Можайски, „дядото на руската авиация“, не само известен военен деец, но и изобретател. Можайски се занимава с изследвания и изобретения както по време на службата си в руския императорски флот, така и в държавната служба. Изобретателят най -накрая стига до идеята да построи свой собствен самолет до 1873 г. След като завърши плана си до края на 1876 г., Можайски представи проекта на военното министерство, където проектът беше разгледан и бяха отпуснати средства за неговото изпълнение. По -специално, три хиляди рубли са похарчени за научни изследвания и изследвания, резултатите от които могат да бъдат използвани допълнително за създаване на нов самолет.
При разработването на своята версия на самолета Александър Можайски, подобно на много други пионери в аеронавтиката, разчита предимно на дизайна и летателните качества на хвърчилата, които той лично проектира и пуска в продължение на няколко години. Можайски правилно смята, че тежък и бавен самолет трябва да има голяма площ на крилото. В същото време, подобно на други изобретатели на самолети, Можайски премина през опити и грешки, променяйки многократно дизайна и характеристиките на своите версии на самолети.
Според проекта самолетът е трябвало да има дължина на фюзелажа около 15 метра, размах на крилата 23 метра, излитно тегло 820 кг. В същото време размерите на самолета се променят в различни проучвания на специалисти в областта на авиацията. Фактът, че Можайски иска да оборудва самолета си с два двигателя с мощност 20 к.с., остава непроменен. и 10 к.с. В същото време първоначално ставаше дума за двигатели с вътрешно горене, които току -що бяха започнали да се появяват. Проектната скорост на самолета трябваше да бъде около 40 км / ч. Ниската скорост на полета принуди конструктора да построи самолет с много голяма площ на крилото с оригиналната форма. Външно самолетът, проектиран от Mozhaisky, беше моноплан с опора, направен според класическия аеродинамичен дизайн.
Доста бързо дизайнерът беше принуден да изостави двигателя с вътрешно горене, тъй като първите такива двигатели бяха изключително ненадеждни и имаха голямо тегло. Тогава Можайски решава да се върне към класическите парни машини за своята епоха. На паролата си той планира да използва най-леките модели на парни машини на компанията Arbecker-son и Hemkens от Лондон, които имаха отлична репутация и имаха време да се утвърдят като производител на леки парни машини, които бяха използвани на разрушители.
Първият прототип на самолета е готов през 1882 г. Но тестовете бяха неуспешни. Александър Можайски, подобно на много пионери в авиацията, не можеше да разчита на ничий успешен опит, в онези години световната авиационна индустрия просто не съществуваше. Дизайнерът не е оборудвал паролата си с устройства против преобръщане, тъй като не ги е смятал за необходими. В резултат на това самолетът, дори нямайки време да се издигне в небето, падна на една страна и огромната му площ на крилото просто се „сгъна“. Последващите три години работа по финализирането на дизайна не доведоха до нищо, изпитанията през 1885 г. отново бяха неуспешни, самолетът отново падна на една страна. Тук приключва историята на този самолет и през 1890 г. самият дизайнер почина.
Единствената летяща парола
В крайна сметка първият парен самолет, който успя да се издигне до небето и да извърши пълен полет, беше построен едва през 20 -ти век. Това се случи през 30 -те години на миналия век, когато светът вече беше натрупал значителен опит в областта на самолетостроенето. Издаден през 1933 г. в единствен екземпляр, Airspeed 2000 не само излетя, но и беше в активна експлоатация, поне до 1936 г. Необичаен самолет работи в пощата на САЩ, но след 1936 г. животът му е загубен.
Първият летящ параход е построен от американските братя, изобретателите Джордж и Уилям Беслер, с прякото съдействие на инженера Нейтън Прайс. Демонстрацията на новостта се състоя на 12 април 1933 г. в Калифорния в град Оукланд и беше широко отразена в американската преса. На външен вид това би бил най -обикновеният самолет от онези години. Това не е изненадващо, тъй като братята просто взеха за основа серийния биплан Travel Air 2000. Самата електроцентрала беше необичайна. Самолетът, наречен Airspeed 2000, беше оборудван с мощна парна машина.
Сърцето на колата беше V-двуцилиндров парен двигател, който произвеждаше максимална мощност от 150 к.с. С резервоар с общ капацитет от около 10 галона, самолетът на братята Беслер може да прелети около 600 км. В същото време парната машина тежеше дори по -малко от стандартните бензинови двигатели с вътрешно горене - 80 кг, но още 220 кг бяха добавени към теглото на електроцентралата резервоар за вода с горивна камера.
Самолетът лесно се издигна в небето през 1933 г. и впоследствие беше в експлоатация. Колата нямаше проблеми с полетите. В същото време журналистите оцениха тихата работа на самолетния двигател, отбелязвайки, че разговорът между пилота и пътника може да се чуе дори от земята. Шумът се издаваше само от свирката на витлото, нарязващо въздуха. В допълнение към тих полет, самолетът имаше и други предимства, например използването на вода вместо бензин. Също така мощността на парната машина не зависи по никакъв начин от височината на полета и степента на разреждане на въздуха, което беше проблем за всички самолети с двигатели с вътрешно горене. Например, на надморска височина над две хиляди метра, парната машина на Airspeed 2000 стана по -ефективна от бензиновите двигатели със същата мощност.
Въпреки своите предимства, Airspeed 2000 не интересува граждански клиенти и американската армия. Бъдещето беше за самолети с двигатели с вътрешно горене, а бипланът на братята Беслер изглеждаше като някакво любопитство от 19 век, макар и с очевиден набор от предимства. Недостатъците все още надделяват. По отношение на ефективността парната машина отстъпва на двигателите с вътрешно горене. При проектирането на самолета трябваше да се използват свръхлеки материали, за да се компенсира теглото на огромния воден котел. Това не позволи да се конкурира със самолети с двигатели с вътрешно горене и по -кратък обхват на полета. И дори такова очевидно качество като безшумност, което можеше да се използва за създаване на разузнавателни самолети или бомбардировачи, не привлече представители на военното ведомство.
