Dar visai neseniai garo variklis buvo labiausiai paplitęs energijos šaltinis planetoje. Ant žemės vežimėlių buvo sumontuoti garo varikliai - pirmųjų automobilių prototipai, paleisti traukiniai ir garlaiviai, taip pat užtikrintas siurblių ir staklių veikimas. Garo ir garo varikliai buvo plačiai naudojami pramonėje XIX a. Nenuostabu, kad laikui bėgant idėja sukurti orlaivį su garo varikliu įsismelkė į dizainerių galvas. Tačiau garo lėktuvo kūrimo procesas pasirodė sunkus ir sudėtingas.
Oro garų įgula
Aviacijos gimimas datuojamas XIX amžiaus pradžia. XVIII-XIX amžių sandūroje buvo pasiūlyta pirmoji orlaivio koncepcija. Šią koncepciją pateikė anglų gamtininkas George'as Cayley. Būtent Kayleigh yra laikomas vienu pirmųjų pasaulyje tyrėjų ir teoretikų sunkesnių už orą orlaivių kūrimo srityje. Pirmuosius tyrimus ir eksperimentus Cayley pradėjo tyrinėti sparno aerodinamines charakteristikas 1804 m., Tais pačiais metais jis sukūrė savo orlaivio konstrukcijos modelį. Anot jo, sklandytuvas oru galėjo nukeliauti ne daugiau kaip 27 metrus. 1809–1810 m. Pirmasis mėnesinis mokslinis žurnalas Didžiojoje Britanijoje „Nicolson's Journal of Natural Philosophy“paskelbė George'o Cayley darbą „On Air Navigation“. Tai buvo pirmasis pasaulyje paskelbtas mokslinis darbas, kuriame buvo pagrindiniai sklandytuvo ir lėktuvo skrydžio teorijos principai.
Neatsitiktinai būtent Didžiojoje Britanijoje, arčiau XIX a. elektrinė pagal modelį. Idėja sukurti neįprastą orlaivį priklausė anglų išradėjui ir aviacijos srities pradininkui Williamui Samueliui Hensonui. Kartu su kitu britų išradėju Johnu Stringfellowu Hensonas sukūrė pirmąjį pasaulyje orlaivio dizainą, kuriame buvo atsižvelgta į visus pagrindinius klasikinio sraigto varomo orlaivio elementus.
Dizaineriai savo sumanymus pavadino oro garo vežimu. Išradimo patentas buvo gautas 1843 m., Tais pačiais metais išradėjai ir jų partneriai įregistravo akcinę bendrovę „Aeriel Transit Company“. Pirmąjį savo „oro garų įgulos“modelį dizaineriai sukūrė 1843 m. Tai buvo šešių metrų orlaivis, kuris buvo varomas tik 1 AG galios garo varikliu.
Parketo sparno, kurį pristatė Hensonas ir Stringfellow, dizainas apėmė elementus, kurie ateityje bus pritaikyti aviacijoje: tarpai, šonkauliai, statramsčiai su petnešomis. Jų garlaivio, kaip ir šiuolaikinių orlaivių, sparnas buvo storas. Tuo pačiu metu dizaineriai suprojektavo tuščiavidurius sparnus, kurie turėjo palengvinti orlaivio dizainą. Pats sparnas buvo pritvirtintas prie parketo korpuso iš viršaus, buvo numatyta į variklį įdėti patį variklį, įgulą ir keleivius. Jėgainė turėjo varyti du stumiamus sraigtus. Buvo numatyta, kad orlaivio važiuoklė bus triratis, su vienu nosies ratu.
Tuo pačiu metu dizainerių idėja buvo pernelyg drąsi ne tik pagal XIX amžiaus vidurio standartus. Oro garų įgulos techninės charakteristikos buvo puikios. Lėktuvas turėjo skraidinti iki 12 žmonių oru 1600 km atstumu. Tuo pačiu metu modelio sparnų plotis buvo įvertintas 46 metrais, o sparnų plotas - 424 m², sraigtų skersmuo - 6 metrai. Įrengtos galios mašinos galia buvo įvertinta 30 AG. Buvo manoma, kad to pakanka, kad orlaivis, kurio maksimali kilimo masė būtų 1360 kg, būtų pasiektas 80 km / val.
Tiesą sakant, viskas baigėsi sumažinto modelio bandymais, kurie tęsėsi nevienodai sėkmingai nuo 1844 iki 1847 m. Visą šį laiką dizaineriai padarė daug projekto pakeitimų, pakeitė parametrus, pakeitė orlaivio korpusą, taip pat ieškojo vis galingesnio garo variklio. Nepaisant britų gamtininkų pastangų, kartas nuo karto jiems nepavyko. Tai daugiausia lėmė visiškas pasaulinės patirties trūkumas orlaivių statybos srityje. Tiek Hensonas, tiek Stringfellow buvo pionieriai, žengę tik pirmuosius nedrąsius žingsnius naujoje srityje, susidūrę su daugybe sunkumų. 1847 m. Visi projekto darbai buvo galutinai sustabdyti.
Garo lėktuvas Aleksandras Mozhaiskis
Rusijoje idėją sukurti orlaivį su garo varikliu ėmėsi kontradmirolas Aleksandras Fedorovičius Mozhaiskis, „Rusijos aviacijos senelis“, ne tik garsus karinis veikėjas, bet ir išradėjas. Mozhaiskis užsiėmė tyrimais ir išradimais tiek tarnybos Rusijos imperijos kariniame jūrų laivyne metu, tiek valstybės tarnyboje. Išradėjas pagaliau sugalvojo savo orlaivį pastatyti iki 1873 m. Pabaigęs savo planą iki 1876 m. Pabaigos, Mozhaisky pristatė projektą Karo ministerijai, kur šis projektas buvo svarstomas ir jam įgyvendinti buvo skirtas finansavimas. Visų pirma trys tūkstančiai rublių buvo išleisti moksliniams tyrimams ir tyrimams, kurių rezultatai galėtų būti toliau naudojami kuriant naują orlaivį.
Kurdamas savo orlaivio versiją, Aleksandras Mozhaiskis, kaip ir daugelis kitų aviacijos pionierių, pirmiausia rėmėsi aitvarų, kuriuos jis asmeniškai sukūrė ir paleido per kelerius metus, dizaino ir skraidymo savybėmis. Mozhaiskis teisingai manė, kad sunkus ir lėtas orlaivis turi turėti didelį sparno plotą. Tuo pačiu metu, kaip ir kiti orlaivių išradėjai, Mozhaisky patyrė bandymus ir klaidas, daug kartų keisdamas savo orlaivių versijų dizainą ir charakteristikas.
Pagal projektą lėktuvo fiuzeliažo ilgis turėjo būti apie 15 metrų, sparnų plotis-23 metrai, kilimo svoris-820 kg. Tuo pačiu metu keičiasi orlaivio matmenys įvairiuose aviacijos srities specialistų tyrimuose. Faktas, kad Mozhaiskis norėjo savo lėktuvą vienu metu aprūpinti dviem 20 AG varikliais, lieka nepakitęs. ir 10 AG. Tuo pačiu metu iš pradžių buvo kalbama apie vidaus degimo variklius, kurie ką tik pradėjo atsirasti. Projektinis lėktuvo greitis turėjo būti apie 40 km / h. Mažas skrydžio greitis privertė dizainerį sukurti orlaivį su labai dideliu originalios formos sparnu. Išoriškai „Mozhaisky“sukurtas orlaivis buvo tvirtas monoplanas, pagamintas pagal klasikinę aerodinaminę konstrukciją.
Gana greitai dizaineris buvo priverstas atsisakyti vidaus degimo variklio, nes pirmieji tokie varikliai buvo itin nepatikimi ir turėjo daug svorio. Tada Mozhaisky nusprendė grįžti prie savo eros klasikinių garo mašinų. Pagal savo slaptažodį jis planavo naudoti lengviausius „Arbecker-son“ir „Hemkens“kompanijos iš Londono garo variklių modelius, kurie turėjo puikią reputaciją ir turėjo laiko įsitvirtinti kaip lengvųjų garo variklių, naudojamų naikintojams, gamintojas.
Pirmasis orlaivio prototipas buvo paruoštas 1882 m. Tačiau bandymai buvo nesėkmingi. Aleksandras Mozhaiskis, kaip ir daugelis aviacijos pionierių, negalėjo pasikliauti niekieno sėkminga patirtimi, tais metais pasaulio orlaivių pramonės tiesiog nebuvo. Dizaineris neįrengė savo slaptažodžio apsaugos nuo riedėjimo įtaisų, nes nemanė, kad jų reikia. Dėl to lėktuvas, net nespėjęs pakilti į dangų, nukrito ant šono, o didžiulis jo sparnų plotas tiesiog „sulankstytas“. Vėlesni treji metai, kai buvo baigtas dizainas, nieko nedavė, bandymai 1885 m. Vėl buvo nesėkmingi, lėktuvas vėl nukrito ant šono. Čia baigiasi šio orlaivio istorija, o 1890 m.
Vienintelis skraidantis slaptažodis
Galiausiai pirmasis garo lėktuvas, galėjęs pakilti į dangų ir skristi pilnai, buvo pastatytas tik XX a. Tai atsitiko trečiajame dešimtmetyje, kai pasaulis jau buvo sukaupęs didelę patirtį orlaivių statybos srityje. Išleistas 1933 m. Vienu egzemplioriumi, „Airspeed 2000“ne tik pakilo, bet ir aktyviai veikė, bent iki 1936 m. Neįprastas lėktuvas dirbo JAV pašte, tačiau po 1936 m.
Pirmąjį skraidantį garlaivį pastatė broliai amerikiečiai, išradėjai George'as ir Williamas Bessleriai, tiesiogiai padedami inžinieriaus Nathano Price'o. Naujovės demonstravimas įvyko 1933 m. Balandžio 12 d. Kalifornijoje, Oklando mieste ir buvo plačiai nušviestas Amerikos spaudoje. Iš pažiūros tai būtų pats paprasčiausias tų metų lėktuvas. Tai nenuostabu, nes broliai paprasčiausiai ėmėsi serijinio dvipusio lėktuvo „Travel Air 2000“, o pati elektrinė buvo neįprasta. Lėktuve, pavadintame „Airspeed 2000“, buvo sumontuotas galingas garo variklis.
Automobilio širdis buvo V cilindro dviejų cilindrų garo variklis, kurio maksimali galia buvo 150 AG. Turėdamas maždaug 10 galonų talpos baką, brolių Beslerių lėktuvas galėjo nuskristi apie 600 km. Tuo pačiu metu garo variklis svėrė net mažiau nei standartiniai benzininiai vidaus degimo varikliai - 80 kg, tačiau dar 220 kg prie elektrinės svorio pridėjo vandens baką su židiniu.
Lėktuvas lengvai pakilo į dangų 1933 m. Ir vėliau buvo eksploatuojamas. Automobilis neturėjo problemų dėl skrydžių. Tuo pat metu žurnalistai įvertino tylų orlaivio variklio darbą ir pažymėjo, kad pokalbis tarp piloto ir keleivio buvo girdimas net iš žemės. Triukšmą sukėlė tik oro sraigtasparnio švilpukas. Be ramaus skrydžio, lėktuvas turėjo ir kitų privalumų, pavyzdžiui, vietoj benzino buvo naudojamas vanduo. Be to, garo variklio galia jokiu būdu nepriklausė nuo skrydžio aukščio ir oro retėjimo laipsnio, o tai buvo problema visiems orlaiviams su vidaus degimo varikliais. Pavyzdžiui, daugiau nei dviejų tūkstančių metrų aukštyje „Airspeed 2000“garo variklis tapo efektyvesnis nei tos pačios galios benzininiai varikliai.
Nepaisant pranašumų, „Airspeed 2000“nedomino civilių klientų ir JAV kariuomenės. Ateitis buvo skirta lėktuvams su vidaus degimo varikliais, o brolių Beslerių dvipusis lėktuvas atrodė kaip kažkoks XIX amžiaus smalsumas, nors ir turintis akivaizdžių privalumų. Trūkumai vis dar nusveria. Pagal efektyvumą garo variklis buvo prastesnis už vidaus degimo variklius. Projektuojant orlaivį reikėjo naudoti itin lengvas medžiagas, kad būtų kompensuotas masyvaus vandens katilo svoris. Tai neleido konkuruoti su orlaiviais su vidaus degimo varikliais ir trumpesniu skrydžio nuotoliu. Ir net tokia akivaizdi savybė kaip triukšmingumas, kuri galėtų būti panaudota žvalgybiniams orlaiviams ar bombonešiams kurti, nesulaukė karinio departamento atstovų.
