Кто создал первый самолет. Всё самое интересное в одном журнале. Работа братьев Райт

Как зарождалась и развивалась идея полета человека

Возраст: 14 лет

Место учебы: КГОАУ "Школа космонавтики"

Город, регион: Красноярский край, г.Железногорск

Руководитель (Ф.И.О., место работы): Малюгин Игорь Викторович, руководитель НИЛ "Планетарий" КГОАУ "Школа космонавтики"

Историко-исследовательская работа " КАК ЗАРОЖДАЛАСЬ И РАЗВИВАЛАСЬ ИДЕЯ ПОЛЕТА ЧЕЛОВЕКА"

План

1. Введение
2. Основная часть

• Полеты в мифах и легендах

Миф о Дедале и Икаре

Летательные аппараты ариев

Линии Наска

Полет в мифах и легендах Древнего Египта

Полет в мифах и легендах Руси

Полет в мифах и легендах Древнего Рима и средневековой Италии

Полет в сказках, мифах и легендах других народов

• Первые полеты человека

Древняя Греция

Покорение воздушного пространства в Древнем Китае

- «Полеты с колоколен»

• Леонардо да Винчи

Мне бы в небо…

Первый парашют

• Воздушные шары

Братья Монгольфье

Воздушные шары других изобретателей

• Первый прыжок с парашютом
• Дирижабли

Дирижабль Мёнье

Дирижабль Жиффара

Дирижабль Дюпри де Люма

Дирижабль Г енлейна

Дирижабль Рейнара и Кребса

Дирижабли в России

• Железные птицы
• Дельтапланы
• Освоение космоса

Ранняя история (до 1945г.)

Полеты в космос

Полеты человека в космос

1. Заключение
2. Источники информации

Введение

С древних времен человек мечтает о полете, о покорении воздушного пространства. Они смотрели на птиц, и им хотелось так же парить в небесах. Это и стало идеей для появление воздушных шаров, самолетов. Лишь после изобретения, человек понял, что таким способом еще можно быстро перемещаться.

Основная часть

Полеты в мифах и легендах

Миф о Дедале и Икаре

Миф повествует о великом греческом скульпторе Дедале, который решил сбежать от царя Миноса на родину и изготовил из перьев птиц две пары крыльев - для себя и для сына Икара. Настал день, когда им удалось улететь, но упоенный полетом, Икар забыл наставления отца и метнулся ввысь, к солнцу, которое растопило воск, скреплявший перья. Крылья рассыпались, и Икар упал в волны Эгейского моря.

История создания первых летательных аппаратов тяжелее воздуха начиналась с изучения несущего свойства покрытого перьями крыла, на основе наблюдения планирующего полета птиц. Как в далекие, так и в близкие к нам времена люди получали «ключи от неба» от птиц. Вначале копировали «технику природы», затем, оторвавшись от земли, осваивали законы парения.

Летательные аппараты ариев

В древнеиндийском эпосе «Махабхарата», «Рамаяна» и других текстах на санскрите, бесчисленное множество раз упоминаются летательные аппараты - виманы, лучевое оружие, аналогов которого сейчас нет у человечества, - «божественная молния».

В «Махабхарате» сообщается, что четырёхколёсная вимана Майасуры имела двенадцать локтей в длину и использовалась царём для метания пылающих снарядов. Когда во время преследования Кришной своего соперника колесница последнего стала невидимой для взгляда, Кришна всё-таки поразил соперника, определив траекторию движения виманы по звуку

Линии Наска

Что такое Линии Наска, никто точно не знает. Единственным бесспорным фактом является то, что они находятся в Южной Америке, в Перу, на плато Наска в южной части страны. В 1994 году они были внесены в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. На этом бесспорные факты кончаются, оставляя ученым множество неразгаданных загадок.

Обе группы рисунков — геоглифов Наска и Пальпа — надо смотреть с высоты птичьего полета. Иначе просто невозможно понять, что это за явление. Если стоять рядом, то перед глазами лишь горная пустыня и убегающие вдаль линии Наска. Только на земле не приходит в голову пойти за линией, чтобы узнать, куда она ведет. Масштаб картины можно оценить, находясь в воздухе.

Но кроме линий, есть еще и рисунки. И в случае с рисунками Наска, теория снова верна — их надо смотреть из самолета. А вот линии (точнее рисунки) Пальпа подходят для того, чтобы изучить их с земли. Вполне хватит и небольшой вышки.

Полет в мифах и легендах Древнего Египта

Недавно археологи производили раскопки на кра Нильской долины, в Египте. Они наткнулись на очень древнее захоронение. Древние египтяне верили в загробную жизнь, поэтому при погребении клали в могилу множество самых различных вещей, которые якобы могли пригодиться для жизни «на том свете». Ученые нисколько не удивились, что рядом с мумией умершего человека лежали кувшины, посуда, бусы и другие предметы. Это обычное дело. И вдруг их внимание привлек предмет, как две капли воды напоминающий современный... планер. Откуда эта летающая игрушка могла взяться в могиле, которой 4 тысячи лет?!

Тогда археологи с величайшей осторожностью перевезли находку в Париж. Там с нее сделали точную копию и запустили. Нетрудно представить величайшее изумление ученых, когда модель планера такой огромной давности полетела. Кто, каким образом в глубокой древности додумался до секрета скользящего полета? Ведь первый современный планер полетел только в конце девятнадцатого столетия.

Полет в мифах и легендах Руси

Русские летописи рассказывают, что в XVI веке «смерд Никитка, боярского сына Лупатова холоп», якобы смастерил себе из дерева и кожи крылья и даже с успехом летал на них вокруг Александровской слободы. Понятно, что такие события мы также относим к легендам.

В России в то время правил царь Иван Васильевич, которого народ прозвал Грозным. Дошла весть про дерзкого холопа Никиту до царского слуха, и учинен был в Москве прилюдный суд. Царь приказал: «Человек не птица, крыльев не имат. Аще же приставит себе аки крылья деревянны - противу естества творит... За сие дружество с нечистою силою отрубить выдумщику голову... А выдумку, аки диавольською помощью снаряженную, после божественныя литургии огнем сжечь».

И поплатился русский Икар Никитка, сын Трофимов, по прозвищу Выводков, за свою смелость головой на плахе. Это надолго отбило охоту всем остальным на Руси подражать Никите. А если кто и помышлял о крыльях, то тайно, чтобы никто не знал - ни цари, ни царевы приспешники.

Полет в мифах и легендах Древнего Рима и средневековой Италии

Летописи сообщают, что лет пятьсот тому назад один итальянец, профессор математики Данте из города Перуджи, тоже построил себе крылья. Его соседи и горожане утверждали, что якобы Данте отлично летал на них. Но все-таки и ему не повезло. Однажды у него разрушилось в полете крыло, он упал на крышу церкви и сломал себе бедро.

Полет в сказках, мифах и легендах других народов

В преданиях северных народов техника полета описывалась очень просто: разжигался костер из стружек, накрывался мокрой рогожей, на рогожу мог садиться любой желающий, и его жаром поднимало на небеса аж до самого Господа Бога.

На другом конце земли, у аборигенов Океании, есть подобный миф о путешествии в небесную страну предков с помощью дымовой струи: "Иолофат сел на струю дыма и поднялся в Ланг" или "Женщина вошла в дымовой столб и поднялась с ним на небо..."

В финских народных былинах «Калевала» имеется ряд повествования о том, как люди или животные летали на небо к разным светилам.

В книге «Легенды и сказки центральной Азии» мы находим монгольскую «Сказку о происхождении Большой Медведицы». В ней говорится, как семеро монголов научились летать, оставили нашу землю и улетели на небо, где образовали семь звезд Большой Медведицы.

Вывод: Обретение человеком крыльев и возможности летать - один из самых распространенных сюжетов в мифологии народов мира. Однако подавляющее большинство древних легенд на эту тему имеют печальный финал. Полет Дедала только подчеркнул невероятность этого события.

Первые полеты человека

Древняя Греция

Около 400 г. до н.э. Архит Тарентский, древнегреческий философ, математик, астроном, государственный деятель и стратег, возможно, разработал первый летательный аппарат, представляющий собой модель птицы, и, как утверждают источники, пролетел около 200 метров. Эта машина, которую изобретатель назвал Голубем, вероятно, подвешивалась на тросе или стержне во время полета.

Покорение воздушного пространства в древнем Китае

Китай - один из древнейших очагов мировой цивилизации. Люди, населявшие этот регион, построили Великую китайскую стену, подарили человечеству бумагу, порох, фейерверк и еще много полезных вещей. Из Древнего Китая дошли до нас и самые ранние свидетельства о реально существовавшем летательном аппарате.

В книге "Всеобъемлющее зеркало истории" можно встретить рассказ о полете человека с помощью воздушного змея в IV веке. Такие полеты были крайне опасны, поэтому в качестве пилотов чаще всего использовали рабов и пленных.

Подобные эксперименты продолжались и в дальнейшем. В 1271 году знаменитый итальянский путешественник Марко Поло совершил путешествие в Китай и прожил там около семнадцати лет.

В написанной с его слов "Книге" (1298 г.) содержится упоминание об удивительных полетах человека, привязанного к огромному воздушному змею, которые мореплаватель неоднократно наблюдал в Китае и сопредельных землях.

Сохранились предания и о первом китайском "космонавте". Некий вельможа Ван Гу обвязал бамбуковое кресло, на котором сидел, связкой ракет и одновременно поджег их. Со страшным грохотом кресло поднялось в воздух. Естественно, Ван Гу не смог далеко улететь, и его "корабль" упал недалеко от места старта.

«Полеты» с колоколен

Оливер из Малсбери в 1020 году, приделав самодельные кры-лья, совершил прыжок с коло-кольни монастыря. Полет был недолгим и привел к перелому ног. Но эта неудача не сломила одержимого естествоиспытателя, получившего прозвище Летаю-щий Монах, а всего лишь убеди-ла в том, что надо было установить крепление к ногам хвостовых ста-билизирующих плоскостей. Дожи-вая свои век, он много раз жало-вался, что позабыл об этой досад-ной мелочи.

Подданному турецкого султа-на Арслана II сарацину из Кон-стантинополя, прыгнувшему с одним лишь плащом, в который были вшиты ребра жесткости, повезло значительно меньше: одно из ребер жесткости слома-лось в полете, и смельчак погиб.

Так же трагично окончилась попытка гимнаста сарацина в 1178 году в Константинополе. Он решился за крупную сумму денег совершить во время очередных конных ристалищ перелет через все беговое поле. Отчаянный изобретатель самостоятельно из-готовил матерчатые крылья, при-шил их к специальному костюму, причем для жесткости вшил в крылья ивовые прутья. Он бро-сился с высокой башни и через мгновение сломал себе шею.

Подобные происшествия про-должались долгое время, когда, наконец, одному из этих тысяч смельчаков удалось в XVII веке продержаться какое-то время в воздухе и ничего себе не сломать. Счастливчика звали Жезерфеном Селиби. Прыгнув с башни в Гала-те (торговом центре Стамбула), он, прежде чем коснуться земли, по свидетельству очевидцев, про-летел некоторое расстояние по воздуху, но и только.

Леонардо да Винчи

Мне бы в небо…

Всю свою жизнь да Винчи был одержим идеей полета. Одной из самых первых (и самых известных) зарисовок является схема устройства, которое в наше время принято считать прототипом вертолета. Леонардо предлагал сделать из тонкого льна, пропитанного крахмалом, воздушный винт диаметром 5 метров. Он должен был приводиться в движение четырьмя людьми, вращающими рычаги по кругу.

В Милане он делал много рисунков и изучал летательный механизм птиц разных пород и летучих мышей. Кроме наблюдений, он проводил опыты, но все они были неудачными. Леонардо очень хотел построить летательный аппарат. Он говорил: "Кто знает всё, тот может всё. Только бы узнать - и крылья будут!".

Сначала Леонардо разрабатывал проблему полета при помощи крыльев, приводимых в движение мышечной силой человека: идея простейшего аппарата Дедала и Икара. Но затем он дошел до мысли о постройке такого аппарата, к которому человек не должен быть прикреплен, а должен сохранять полную свободу, чтобы управлять им; приводить же себя в движение аппарат должен своей собственной силой.

В итоге, Леонардо так и не удалось создать действующую модель летательной машины. Он концентрировал внимание лишь на устройстве крыла, мало беспокоясь о силовых составляющих механизма.

Первый парашют

Пророческим оказался чертеж устройства, которое сам Леонардо описывал так: “Если у вас есть достаточно льняной ткани, сшитой в пирамиду с основанием в 12 ярдов, то вы сможете прыгать с любой высоты без всякого вреда для своего тела”. Мастер сделал эту запись в промежутке между 1483 и 1486 годом. Несколько веков спустя такое устройство получило название “парашют”.

Воздушные шары

Братья Монгольфье

После смерти отца братья унаследовали успешно работающую фабрику и смогли тратить на свои опыты и эксперименты значительные суммы, что они и не преминули сделать. А заинтересовала братьев возможность подняться в воздух. Они преследовали не только научный, но и практический интерес - возможность быстро перемещаться на значительные расстояния.

В ноябре 1782 года братья впервые сшили и наполнили горячим воздухом шелковую оболочку объемом 1 куб.м. Нагреваемый над огнем шелковый воздушный шар поднялся на высоту около тридцати метров. А уже 5 июня 1783 года братья продемонстрировали своё изобретение публике своего города. Воздушный шар объёмом 900 куб.м. взмыл на высоту около одного километра.

19 сентября 1783 был осуществлен полёт монгольфьера с бараном, петухом и уткой на борту. Эксперимент закончился успешно, шар пролетел 4 км за 10 минут.

Воздушные шары других изобретателей

Полеты на воздушных шарах становились все более популярными. С начала XIX века их стали использовать для научных целей.

В 1887 г. Д. И. Менделеев совершил самостоятельный полет, чтобы наблюдать солнечное затмение.

В первых научных полетах аэронавтам удавалось подняться на высоту семь и более тысяч метров.

В 1894 г. немец Берсон на аэростате «Феникс» поднялся на высоту 9150 метров, а в 1900 году во время Всемирной выставки в Париже французы де ла Во и Костельон на аэростате «Центавр» за 35 часов 45 минут преодолели расстояние в 1922 километра, приземлившись в Киевской губернии.

В 20-30-е годы XX в. были созданы стратостаты - аэростаты с герметичной гондолой для исследования верхних слоев атмосферы. Они достигали высоты 20 километров.

Первый прыжок с парашютом

22 октября 1797 года, спустя 14 лет после того, как в небо впервые был поднят воздушный шар, знаменитый воздухоплаватель Андрэ Жак Гарнерен совершил исторический первый прыжок с парашютом с летательного аппарата (а не с башни или крыши).

Гарнерен, поднявшийся на высоту 680 метров над парижским парком Монсо вместе со своим братом, в какой-то момент скомандовал тому перерезать веревку, держащую под гондолой обтянутый холстом 8-метровый зонт.

А затем вцепившись в ручку «зонта», отправился в свободное падение, провожаемый восторженными взглядами многотысячной толпы.

Парашют Андрэ Жака Гарнерена представлял собой конструкцию из белого шелка, в форме зонта, диаметром около 8 метров. Парашют прикреплялся к баллону аэростата, а к парашютным стропам крепилась корзина.

Дирижабли

Дирижабль Меньё

Изобретателем дирижабля считается Жан Батист Мари Шарль Мёнье. Дирижабль Мёнье должен был быть сделан в форме эллипсоида. Управляемость должна была быть осуществлена с помощью трех пропеллеров, вращаемых вручную усилиями 80 человек. Изменяя объём газа в аэростате путём использования баллонета, можно было регулировать высоту полета дирижабля, поэтому он предложил две оболочки — внешнюю основную и внутреннюю.

Дирижабль Жиффара

Жиффар поднялся на этом шаре, вмещавшем 2500 м³ газа, 24 сентября 1852 г. с парижского ипподрома и, несмотря на довольно сильный ветер, стал делать разные повороты и боковые движения с помощью винта и особого руля; он спустился благополучно у Траппа на землю.

Дирижабль Дюпюи де Лома

Дюпюи де Лом построил свой шар овальной формы, длиной в 36 м и вместимостью в 3564 куб. метра. К лодке, шириной в 6 м и длиной в 3 метра, приделан был винт, состоящий из 4 крыльев, каждое шириной около 1 метра. Крылья были обтянуты шелковой тафтой. Винт делал 21 оборот в минуту и приводился в движение 4-мя людьми. При этой скорости винта, шар делал самостоятельно 2,22 метра в секунду. Если винт вращали 8 человек, средняя скорость его достигала 28 — 32 оборотов, и шар двигался с быстротой 2,28 м в секунду. Кроме того, между ладьей и шаром аэростата был помещен треугольный, в 5 метров высоты, парус, игравший роль руля. Парус этот с помощью мачты, укрепленной в неподвижной точке опоры, мог быть установлен в любом положении. Двойная веревочная сетка окружала весь этот воздушный корабль. Пробное поднятие, состоявшееся 2-го февраля 1872 г., с Форта-неф, в Венсенне, было очень благоприятно для изобретателя. Руль действовал, несмотря на ветер. Шар мог пройти в среднем 10 км в час. Испытание дало заранее предвиденный результат, что есть возможность двигаться против ветра, скорость которого меньше скорости аэростата.

Дирижабль Генлейна

Этот аэростат имел внутри также маленький компенсационный шар системы Мёнье. Для того, чтобы смягчить и уменьшить толчок при опускании шара на землю, внизу ладьи помещено было особое приспособление. Быстрота Гаенлейновского аэростата, выстроенного на средства капиталистов, во время опытов в Брунне, достигла максимальной величины около 5 метров в секунду.

Дирижабль Ренара и Кребса

Следующий технологический прорыв был совершён в 1884, когда был осуществлён первый полностью управляемый свободный полёт на французском военном дирижабле с электрическим двигателем La France Шарлем Ренаром и Артуром Кребсом. Длина дирижабля составила 52 м, объём — 1 900 м³, за 23 минуты было покрыто расстояние в 8 км при помощи двигателя мощностью 8 1/2 л. с.

Дирижабли в России

В XIX в. во всех странах усердно разрабатывался вопрос воздухоплавания. Существовали целые воздухоплавательные общества, издававшие по этому вопросу периодические издания.

В России воздухоплавание в XIX в. сделало большие успехи. Кроме военного воздухоплавательного отряда на Волковом поле, где каждый год совершались полеты и делались разные новые опыты, при Техническом обществе образовался новый VII воздухоплавательный отдел, который насчитывал много членов. Русские аэронавты оказали значительные услуги воздухоплаванию, как, например, Козлов, Михаил Рыкачёв, Александр Кованько.

Железные птицы

3 ноября 1881 года петербургский ученый А.Ф. Можайский получил патент на изобретение самолета - первого в мире летательного аппарата тяжелее воздуха. Над его созданием работали авиа- конструкторы ведущих стран мира, но наиболее бурное развитие авиация приобрела лишь в первой половине XX века. В 1903 году рекорд по количеству совершенных полетов поставили на своем биплане «Флайер» знаменитые братья Райт, в отличие от своих предшественников, сумев провести испытания без аварий. Самолеты использовались во время I Мировой войны. В дальнейшем конструкции летательных аппаратов совершенствовались настолько стремительно, что морально устаревали буквально за 2-3 года.

Дельтапланы

Первые прообразы дельтапланов были испытаны немецким пионером авиации Отто Лилиенталем, погибшим во время одного из полётов в 1896 году. Хотя труды Лилиенталя оказали существенное влияние на развитие авиации в целом, идея сверхлёгких летательных аппаратов была надолго забыта.

Дельтаплан — летательный аппарат, представляющий собой три дюралюминиевых трубы, соединённых между собой в передней точке и образующих в горизонтальной плоскости веер, с углом между трубами 90-140 градусов. Между трубами натянуто полотно лёгкой, но плотной и прочной синтетической ткани. Две боковые трубы и задняя кромка ткани образуют при виде сверху почти треугольник. Для сохранения формы основные трубы фиксируются вспомогательными трубами меньшего диаметра и стальными тросиками. Пилот в специальной подвеске, первоначально позаимствованной от парашюта, подвешивается на верёвке за центральную трубу в определённое место, вблизи от центра масс аппарата. Руками пилот держится за трапецию — конструкцию из трёх труб, при виде спереди представляющую собой чаще всего треугольник с горизонтальным основанием, фиксируемую в пространстве растяжками — стальными тросиками диаметром в несколько миллиметров.

Управление полётом осуществляется пилотом путём перемещения своего тела относительно точки подвески. Взлёт и посадка производятся на собственные ноги.

Освоение космоса

Ранняя история (до 1945 года)

Российский ученый Константин Циолковский был одним из первых, кто выдвинул идею об использовании ракет для космических полетов. Ракету для межпланетных сообщений он спроектировал в 1903 году. Формула Циолковского, определяющая скорость, которую развивает летательный аппарат под воздействием тяги ракетного двигателя, и сегодня составляет важную часть математического аппарата, используемого при проектировании ракет, в частности, при определении их основных массовых характеристик.

Немецкий ученый Герман Оберт в 1920-е годы также изложил принципы межпланетного полета

Американский ученый Роберт Годдард в 1923 году начал разрабатывать жидкостный ракетный двигатель и работающий прототип был создан к концу 1925 года. 16 марта 1926 года он осуществил запуск первой жидкостной ракеты, в качестве топлива для которой использовались бензин и жидкий кислород.

Работы Циолковского, Оберта и Годдарда были продолжены группами энтузиастов ракетной техники в США, СССР и Германии. В СССР исследовательские работы вели Группа изучения реактивного движения (Москва) и Газодинамическая лаборатория (Ленинград). В 1933 году на их базе был создан Реактивный институт (РНИИ).

Полёты в космос

В 1957 году под руководством Королёва была создана первая в мире межконтинентальная баллистическая ракета Р-7, которая в том же году была использована для запуска первого в мире искусственного спутника Земли.

• 4 октября 1957 — запущен первый искусственный спутник Земли Спутник-1.
• 3 ноября 1957 — запущен второй искусственный спутник Земли Спутник-2, впервые выведший в космос живое существо, — собаку Лайку.
• 19 августа 1960 — совершён первый в истории орбитальный полёт в космос живых существ с успешным возвращением на Землю. На корабле «Спутник-5» этот полёт совершили собаки Белка и Стрелка.
• 12 апреля 1961 - первый полёт человека в космос, Гагарин, Юрий Алексеевич.
• 30 октября 1967 — произведена первая стыковка двух беспилотных космических аппаратов «Космос-186» и «Космос-188». (CCСР).
• 15 сентября 1968 — первое возвращение космического аппарата (Зонд-5) на Землю после облета Луны. На борту находились живые существа: черепахи, плодовые мухи, черви, растения, семена, бактерии.
• 16 января 1969 — произведена первая стыковка двух пилотируемых космических кораблей Союз-4 и Союз-5.
• 19 апреля 1971 — запущена первая орбитальная станция Салют-1.
• 3 марта 1972 — запуск первого аппарата, покинувшего впоследствии пределы Солнечной системы: Пионер-10.
• 12 апреля 1981 — первый полёт первого многоразового транспортного космического корабля «Колумбия».
• 20 февраля 1986 — вывод на орбиту базового модуля орбитальной станции Мир
• 15 ноября 1988 — первый и единственный космический полёт МТКК «Буран» в автоматическом режиме.
• 20 ноября 1998 — запуск первого блока «Заря» Международной космической станции.

Братья Райт - два американца, которые изобрели и построили первый в мире самолет, способный к полету. 17 декабря 1903 года произошел первый полет человека на самолете - первый управляемый полет человека на аппарате тяжелее воздуха с двигателем. Вспомним, как это было. Как и многие гении, Братья Райт не были звездами в образовании. Так, они посещали среднюю школу, но не получили дипломы об ее окончании. В 1892 братья открыли мастерскую по ремонту и магазин велосипедов, а затем и начали производство велосипедов под собственной торговой маркой в 1896 году. Заработанные на своем предприятии деньги они использовали для финансирования своих авиационных опытов. Слева - О́рвил Райт, справа - Уи́лбур Райт. Им было 34 и 38 лет в 1905 году соответственно.
В 1896 году произошло три важных события в мировой авиации. В мае Секретарь Смитсоновского института 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 Мастерская в магазине велосипедов братьев Райт, 1897 год.
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. 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. И этим они резко отличались от более опытных современных им авиаторов, которые строили мощные двигатели, прикрепляли их к корпусам летательных аппаратов, оборудованными неапробированными средствами управления, и пытались подняться в воздух без предварительных лётных испытаний. Разбившийся планер, 10 октября 1900.
Основываясь на наблюдениях, один из братьев, 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. Дэн Тейт (слева) и Уилбур Райт (справа) с планером, 19 сентября 1902.
В основе проекта первого полноразмерного планера братьев Райт лежали работы их предшественников: планёр-биплан Шанюта-Херринга, который совершал успешные полеты в 1896 году около Чикаго; данные о подъёмной силе, опубликованные Лилиенталем. Стойки между крыльями их планёра были окружены тросами в их собственной модификации. Опыты продолжаются. Северная Каролина, 10 октября 1902.
В 1902 году 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. 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. С помощью нового метода управления Райт впервые достигли истинного контроля своим аппаратом, это произошло 8 октября 1902 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. Уилбер делает поворот подвижным рулём 24 октября 1902 года.
В 1903 году братья Райт построили оснащённый двигателем Флайер-1 (на фото ниже), 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.
Уилбур Райт за штурвалом поврежденного Флайер-1 после неудачного полета 14 декабря 1903 года.
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 %. Первый полёт совершил Орвилл, он пролетел 36.5 метров за 12 секунд, этот полёт был зарегистрирован на известной фотографии (ниже). Следующие два полёта были длиной около 52 и 60 метров, совершённые Уилбером и Орвиллом соответственно. Их высота была около 3 метров над уровнем земли. Первый полет человека на самолете. Это первый полёт Флайера-1 17 декабря 1903 года, пилотирует Орвилл, Уилбер - на земле. Фотография Джона Т. Дэниелса со спасательной станции Килл Дэвил Хиллс, использован фотоаппарат Орвилла на треножнике.
Крупнейшим фундаментальным достижением братьев Райт было открытие ими 3-х осей вращения самолёта, что позволило пилотам эффективно управлять самолётом и поддерживать его равновесие во время полёта. Этот метод стал основным, и таковым остаётся до настоящего времени для всех типов самолётов. В 1904 году братья Райт построили Флайер-II (на фото) и устроили аэродром в Прерии Хаффмана, пастбище коров в 13 км к северо-востоку от Дейтона в штате Огайо.
В 1905 братья построили новый «Флайер-III», в котором были сделаны важные усовершенствования, которые значительно улучшили стабильность и управление, подготовив базу для серии из шести «длинных полётов» продолжительностью от 17 до 38 минут и дальностью от 20 до 39 км по 1,4-км маршруту вокруг Прерии Хаффмана с 26 сентября по 5 октября. Уилбер совершил последний и самый длинный полёт, дальностью 39,4 км за 38 минут и 3 секунды, заканчивающийся безопасной посадкой после того, как закончилось топливо. Полет 29 сентября 1905 года.
Братья Райт, безусловно, принимали меры для того, чтобы внимание к их полётам было минимальным. Опасаясь, что конкуренты воспользуются их идеями. 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.
Братья Райт не совершали полётов в 1906 и 1907, осуществляя в этот период переговоры с американскими и европейскими правительствами. После окончательного подписания контрактов с французской компанией и армией США, они вернулись в мае 1908 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. Авиакатастрофа во время неудачного демонстрационного полета для представителей армии США, 17 сентября 1908 год. Через несколько минут после взлёта на высоте около 30 м, пропеллер раскололся, лишив самолёт управления.
Глубоко потрясённый несчастным случаем, Уилбер решил провести ещё более зрелищные показательные полёты; в последующие дни и недели он установил новые рекорды высоты и продолжительности. В июле 1909 года Орвилл с помощью Уилбера завершил показательные полёты для армии США, выполнив требование сделать двухместный самолёт, способный лететь с пассажиром в течение часа со средней скоростью 40 миль в час (64 км/час) и совершать безопасную посадку. Они продали самолёт военным за 30 000 долларов. Крупный план самолета братьев Райт пассажирским местом и местом для пилота, 1911 год.
Пиком славы стал полёт Уилбера в начале октября, когда на празднованиях в честь трёхсотлетия открытия реки Гудзон в Нью-Йорке он облетел вокруг Статуи Свободы и совершил 33-минутный полёт вверх и вниз по реке вдоль Манхэттэна на виду около одного миллиона жителей Нью-Йорка. Эти полёты принесли огромную известность братьям Райт в Америке.
Во время показательных полетов на юге Франции, где Уилбер совершил ещё немало показательных полётов, пассажирами в которых были офицеры, журналисты и государственные деятели, а 15 февраля 1909 года и его сестра Кэтрин (слева).
Демонстрационный полет для армии США в 1909 году.
Оба брата остались холостяками. Уилбер однажды язвительно заметил, что «не смог бы одновременно прокормить жену и летающую машину». 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. Несмотря на то, что братья Райт не были первыми, кто построил и совершил полёт на экспериментальном самолёте, они были первыми, кто могли управлять таким полётом в воздухе, что сделало возможным дальнейшее развитие самолётостроения.

С давних времён человек мечтал покорить небо и создать летательный аппарат, с помощью которого можно было бы передвигаться по воздуху.

Люди пытались подняться в небо с помощью разных аппаратов. Первыми летательными аппаратами были крылья, приводимые в движение мускульной силой человека. Однако все попытки взлететь с их помощью оказались безуспешными. Позже были созданы воздушные шары, планеры и дирижабли.

Эволюция летательных аппаратов

Дирижабль

Первый полёт на воздушном шаре состоялся в 1783 г. А первым человеком, поднявшимся на шаре в воздух, был француз Жан-Франсуа Пилатр де Розье.

В 1849 г. англичанин сэр Джордж Кейли сконструировал планер с тремя крыльями. Это был первый летательный аппарат тяжелее воздуха, который поднял в воздух 10-летнего мальчика. Но планер был неуправляем.

В 1852 г. французский изобретатель Анри Жиффар создал дирижабль с паровым двигателем и совершил на нём первый в истории управляемый полёт.

Изобретатель первого самолёта

Александр Фёдорович Можайский

Самолёт, как и дирижабль, приводится в движение с помощью силовой установки, создающей тягу. Но в дирижабле используется аэростатический способ создания подъёмной силы. А в самолёте – аэродинамический .

Удивительно, но первый самолёт был создан не авиатором, а русским морским офицером Александром Фёдоровичем Можайским, которого называют пионером авиации. Можайский имел прекрасное инженерное образование. Будучи профессиональным моряком, он приобрёл огромный практический опыт строительства кораблей с паровыми двигателями.

Как человек военный, Можайский прекрасно понимал, какие перспективы для армии могут открыть летательные аппараты. Но в те времена ещё не существовало теории полёта аппаратов тяжелее воздуха. Поэтому Можайский занялся изучением аэродинамических свойств воздушных змеев, с которыми он познакомился, попав в Японию в 1855 г., будучи старшим офицером на шхуне «Диана».

Проведя серию испытаний с воздушными змеями, которых тянула упряжка лошадей, Можайский рассчитал размеры самолёта с достаточной подъёмной силой. И здесь Можайскому помог его морской опыт. Теория вертикального паруса была переложена на горизонтальное крыло, а тяга гребного винта пересчитана для воздушного винта. Можно сказать, что Можайским были заложены основы аэродинамики.

Осенью 1876 г. в петербургском манеже Можайский продемонстрировал модель летательного аппарата, приводившегося в движение собственным двигателем – четырёхлопастным винтом. И этот маленький летательный аппарат, добежав до края стола, оторвался от поверхности и полетел.

Построенный в натуральную величину, самолёт Можайского смог пролететь всего лишь десяток метров. После этого он накренился и потерял высоту. Это произошло из-за невозможности сохранить равновесие при встречном потоке воздуха.

После неудавшегося эксперимента денег на дальнейшие исследования Можайский не получил и дальнейшее усовершенствование самолёта он проводил за собственные средства. Но работу завершить не успел, скончавшись от болезни в полной нищете, несмотря на чин контр-адмирала.

Самолёт братьев Райт

Самолёт братьев Райт

Изучив конструкцию самолёта Можайского, они поняли, что невозможность обеспечить сохранение равновесия было основной причиной падения самолёта Можайского. И братья создали систему управления самолётом по трём осям с помощью тросов, которая давала возможность постоянного контроля поворотных, наклонных и вращательных движений деталей летательного аппарата. Благодаря этой системе аппарат уже не боялся встречного ветра. А паровой двигатель был заменен на бензиновый мотор.

Летательный аппарат братьев Райт смог продержаться в воздухе 59 секунд, пролетев расстояние в 260 м.

Изобретение братьев Райт было официально признано первым летательным аппаратом с двигателем, на котором был совершён управляемый полёт.

Самое смешное, что правы все. Каждый пионер авиации, работавший в XIX — начале XX века, вносил в авиастроение что-то новое, придумывал узлы и детали, которые не использовал никто до него. Причина этого была проста: никто толком не знал, какая концепция сработает, какая система на самом деле способна к полету. Диковинный мультиплан Филлипса имел ровно столько же шансов на полет, сколько машина более традиционной конструкции.

Первый планер и теория полета

Задолго до Можайского, Райтов и Сантос-Дюмона в Великобритании жил-был человек по имени Джордж Кейли (1773−1857). Именно его имеет смысл считать «виновным» в появлении такой науки как аэродинамика и вообще теоретических основ авиации. В 1805—1810 годах Кейли строил модели планеров и испытывал их на ротативной аэродинамической установке собственной конструкции, замеряя подъемную силу и пробуя разные конфигурации крыла — впервые в истории! А в 1809−10 годах он опубликовал цикл статей под общим названием On Aerial Navigation («О воздушной навигации») — первый в истории труд по аэродинамике и теории полета. Он же, Кейли, построил и первые полноразмерные планеры, которые совершали небольшие подлеты, но не были способны на полноценный полет. Последний планер Кейли испытывал в 1853 году. За штурвалом был либо Джон Эпплби, сотрудник компании Кейли, или внук изобретателя Джордж. Реплики планера Кейли сейчас можно найти в различных авиационных музеях.

Реплика планера Кейли, построенная Дереком Пигготтом, поднялась в воздух в 1973 году.

Обложка журнала с оригинальной статьей Кейли о планерах, называемых им управляемыми парашютами.

Итак, Кейли первым попытался построить полноразмерный летающий планер с использованием основ аэродинамики. Но он не думал об установке на свой планер двигателя, поскольку паровые установки того времени были крайне громоздки и тяжелы; трудно было представить, что они могут поднять в воздух что-то легкое (естественно, к тому времени они активно использовались на кораблях и паровозах, а чуть позже — и на первых паровых тракторах).

Первый патент на самолет и паровая модель

Первым человеком, который догадался оснастить планер мотором и получить, таким образом, полноценный самолет, стал другой британец — Уильям Хенсон (1812−1888). Хенсон был известным инженером и изобретателем, и сделал деньги на механизации изготовления бритвенных лезвий. А в апреле 1841 года со своим другом и коллегой Джоном Стрингфеллоу (1799−1883) он впервые в истории запатентовал самолет. Его Aerial Steam Carriage (Ariel) представлял собой деревянный моноплан с парусиновым крылом площадью 420 м? и размахом 46 м и закрытым фюзеляжем обтекаемой формы. В движение он приводился двумя толкающими пропеллерами, вращающимися от одного 50-сильного парового двигателя. Хенсон и Стрингфеллоу зарегистрировали первую в истории авиакомпанию The Aerial Transit Company, которая предлагала в ближайшем будущем скоростные туры… в Египет. Предполагалось, что самолет будет перевозить 10−12 пассажиров на расстояние до 1500 км.

Ariel Уильяма Хенсона.

Газетная гравюра с изображением парового аэроплана системы Уильяма Хенсона.

Но денег на полноразмерный самолет изобретателям не хватило. Хенсон вскоре охладел к проекту, а в 1848 году с семьей эмигрировал в США, где патентное законодательство было значительно дружелюбнее к изобретателям, а Стрингфеллоу продолжил опыты с моделями Ariel.

В 1848 году Джон Стрингфеллоу совершил первый в истории моторизированный полет — естественно, беспилотный. Его модель Ariel с 3-метровым размахом крыла, приводимая в движение компактным паровым двигателем, совершила несколько успешных полетов, впоследствии повторенных на Всемирной выставке 1868 года, где изобретатель получил за свою работу золотую медаль. Модель и по сей день хранится в Лондонском музее науки и техники.

Модель парового самолета Джона Стрингфеллоу (1848) — первый поднявшийся в воздух беспилотный самолет.

Моноплан Стрингфеллоу, одна из редких фотографий.

Реплика моноплана Стрингфеллоу хранится в Лондонском техническом музее.

Первый полноразмерный самолет

Итак, паровая модель уже полетела. Следующим шагом был полноразмерный самолет — и здесь «право первой ночи» перешло от Британии к Франции. Полноразмерные планеры к тому времени строили многие — наиболее известным был француз Жан-Мари Ле Бри (1817−1872) и его планер «Альбатрос», успешно поднимавшийся в воздух в 1856 году. Но вот до самолета с мотором руки как-то не доходили.

На строительство полноразмерного самолета первым решился — и нашел финансирование — французский морской офицер Феликс дю Тампль де ля Круа (1823−1890). В 1857 году он запатентовал летающую машину — одноместную, с 6-сильным паровым двигателем. Ее микромодели, оснащенные вместо паровой машины часовым механизмом, успешно летали. Но существовавший на то время паровые двигатели были слишком тяжелы для полета, и к 1776 году дю Тампль создал и запатентовал сверхлегкий двигатель — специально для своего самолета.

Впрочем, построил он силовую установку еще раньше, в 1874-м, одновременно с самолетом, получившим простое название Monoplane. Именно Du Temple Monoplane является первым в истории нелетающим полноразмерным паровым самолетом. Самолет демонстрировался на Всемирной выставке 1878 года, но так и не смог подняться в воздух, а дю Тампль сделал себе состояние на производстве и продаже сверхлегких паровых двигателей, нашедших применение на торпедных катерах.

И только вот здесь появляется Александр Федорович Можайский. Он был одним из великих пионеров авиации конца XIX века и вторым в истории решился построить полноразмерный самолет, причем в основном на собственные средства. Самолет был достроен к 1883 году, и был значительно совершеннее — и неимоверно тяжелее, — чем машина дю Тампля. Его единственное испытание имело место в 1885 году — самолет проехал по рельсам, но подняться в воздух не смог, а опрокинулся, сломав крыло. Можайский стал первым авиатором, оснастившим свою систему органами поперечного управления (элеронами) и вообще задумавшимся о механизации крыла.

Изображение самолета Можайского из дореволюционной книги. Год ошибочен, на самом деле машину закончили в 1883-м.

Модель самолета Александра Можайского.

Вообще, с 1880 по 1910 год в мире было построено порядка 200 различных самолетов, которые так и не смогли взлететь. Каждый изобретатель вносил что-то свое, что-то новое, что использовали его последователи — это была великая эпоха поиска правильного решения. Адер, Вуазен, Корню, Можайский, Уэнем, Филлипс — эти имена навсегда записаны в истории воздухоплавания.

Первый полет с мотором

Первый летательный аппарат, оснащенный двигателем, поднялся в воздух именно 17 декабря 1903 года, и это был моторизированный планер Орвилла и Уилбура Райтов. Силовым агрегатом для Flyer стал двигатель внутреннего сгорания, созданный Райтами в сотрудничестве с механиком Чарльзом Тэйлором. В тот день планер совершил четыре полета. Первый — пилотом был Орвилл — длился 12 секунд, и машина преодолела 36,5 метров. Самым успешным был четвертый, когда Flyer находился в воздухе 59 секунд, пройдя целых 260 метров.

Но не все считают полет Райтов полноценным. Планер Flyer не имел шасси и взлетал со специальных полозьев (впрочем, как и многие другие самолеты пионеров) либо при помощи катапульты, и, кроме того, был стабилен исключительно при встречном ветре, а из-за отсутствия механизации крыла мог передвигаться только по прямой, без поворотов. К 1905 году братья значительно улучшили машину (в этой конфигурации она называлась Wright Flyer III), но тут их «обогнал» другой пионер — Альберто Сантос-Дюмон.

Первый «настоящий» самолет

Дюмон родился и умер в Бразилии, однако основную часть жизни провел во Франции. Он прославился как конструктор дирижаблей и был известен весьма эксцентричными выходками — например, Дюмон мог пролететь на компактном одноместном дирижабле от своей квартиры до какого-либо ресторана, посадить машину на широком проспекте и отправиться завтракать. Благодаря этому он был очень популярен, снимался для журналов и даже стал родоначальником стиля в одежде.

А 23 октября 1906 года Альберто Сантос-Дюмон сделал то, что до него не получалось ни у кого, даже у братьев Райт. На своем самолете 14-bis, также известном как «Хищная птица», Сантос-Дюмон самостоятельно взлетел с ровной площадки, пролетел 60 метров, причем по дуге, совершив поворот, и успешно сел на собственное шасси. По сути, именно 14-bis был первым полноценный самолетом — в том понимании, которое принято в авиации сегодня.

Все они внесли свой вклад в авиастроение, и термин «изобретатель первого самолета» попросту некорректен — ни по отношению к Райтам, ни по отношению к Сантос-Дюмону, ни тем более к Можайскому. Всех их можно назвать «изобретателями самолета», и подобных им на самом деле было как минимум полсотни. И каждый оставил в истории свой неизгладимый след.

Эту статью мы хотели бы посвятить истории изобретения и появления самого первого самолета в мире.

Самолет – это аппарат, самостоятельно летающий в воздухе. Благодаря специальной установке, которая называется силовым двигателем, и при помощи неподвижных крыльев, создается силовая тяга, что и позволяет машине, которая тяжелее воздуха, подниматься вверх.
Когда впервые в 1903 году произошел первый успешный взлет и отличная посадка аппарата – прототипа самолета, то это было необычайным прорывом в развитии технической науки. 17 декабря 1903 года считается днем, с которого началась жизнь настоящих самолетов. Это событие напрямую было связанно с именем братьев Райт : Орвилла и Вильбура. Они увлекались аэронавтикой и владели велосипедной мастерской.

Однако не стоит только им одним приписывать успех в изобретении самолета. Александр Федорович Можайский, будучи простым русским офицером, работал над усовершенствованием планера. В 1876 году он встроил в аппарат специальные винты с часовой пружиной для создания тяги, которая помогала ему оторваться от земли. Но полеты были кратковременные и требовали доработки. Можайский установил в аппарат паровую машину, которая приводила винты в движение. Она используется и сейчас в механизме современных самолетов. К сожалению, смерть Александра Федоровича помешала закончить начатую работу.

А братья Райт тщательно, изучив достижения техники, которые были на тот момент известны, нашли главную причину, что мешала успешному управлению летательного аппарата. Проблема заключалась в устойчивости планера, который постоянно терял равновесие, потому что у летчиков не было возможности бороться со встречным ветром и из-за этого машина наклонялась на крыло. Орвилл и Вильбур начали решать проблему с креном, а уже потом пытаться встроить в аппарат двигатель. Они добились поперечной устойчивости планера при помощи механизма, который позволил перекашивание заднего края крыльев. И только после успешных пробных полетов и возникновения возможности управлять крыльями, братья Райт принялись за установку двигателя в планер. Они изготавливают его самостоятельно на основе опыта автомобильных разработчиков. Двигатель в 12 лошадиных сил был связан с двумя винтами на самолете при помощи шестеренок и металлических цепей. Таким образом, первый самолет получился весом 350 кг и имел существенное неудобство: его запуск производился при помощи катапульты. Но тем не менее первые полеты были успешными, потому что взлет совершался с горизонтального положения и, пролетев определенную дистанцию, самолет садился на прежний уровень.