Самые первые летательные аппараты в истории

Первыми летательными аппаратами для человека служили воздушные шары, планеры и дирижабли. В XX веке развитие летательных аппаратов с двигателями происходило с феноменальной быстротой. Во время первого полета в 1903 году самолет Орвилла Райта преодолел расстояние, не превышающее размах крыльев «Боинг 747 Джамбо Джет», первый полет которого состоялся в 1969 году. Соблазн считать, будто бы история полетов началась с братьев Райт (США), велик, но в действительности человек впервые поднялся в воздух за столетие до того, как Орвилл и Уилбер Райт переключили внимание с велосипедов на аэропланы.

В 1783 году, ровно за 120 лет до знаменитого полета братьев Райт, француз Жан-Франсуа Пилатр де Розье стал первым человеком, поднявшимся в воздух. Для этой цели он воспользовался привязанным воздушным шаром, наполненным горячим воздухом, который сконструировали его соотечественники Жозеф и Этьен Монгольфье. В следующем месяце Розье и маркиз д'Арланд (Франция) совершили первый свободный полет, опять-таки на шаре-монгольфьере.

Всего через год после экспериментов с воздушными шарами два француза, Лонуа и Бьенвеню, создали первый прообраз вертолета, который стал первым поднявшимся в воздух аппаратом тяжелее воздуха. Но лишь спустя полвека удалось построить аппарат тяжелее воздуха, способный поднять человека: в 1849 году сэр Джордж Кейли (Англия) сконструировал планер с тремя крыльями, который поднял в воздух десятилетнего мальчика, таким образом совершившего первый в истории полет на аппарате тяжелее воздуха.

За этим достижением вскоре последовал первый управляемый полет человека. Его совершил в 1852 году Анри Жиффар (Франция) на своем дирижабле с паровым двигателем. Год спустя Кейли создал первый планер, способный поднять взрослого человека, в испытаниях участвовал кучер Кейли, который сразу после полета потребовал расчета, якобы заявив: «Меня нанимали править лошадьми, а не летать».

Свободный полет и управляемый полет состоялись уже к середине XIX века, и Кейли, которого часто называют «отцом самолетостроения», доказал, что полет с помощью аппарата тяжелее воздуха возможен, однако управляемый полет аппарата тяжелее воздуха оставался недостижимой целью.

Французский авиатор Клеман Адер совершил первый взлет на аппарате с двигателем тяжелее воздуха еще в 1890 году, но так и не сумел перейти управляемому полету. В 1901 году в коннектикутской газете «Бриджпорт ди Херолд», США, сообщалось, что Густав Уайтхед (Вайскопф, Германия-США) совершил первый длительный управляемый полет на аппарате с двигателем тяжелее воздуха, однако это утверждение ничем не было подкреплено и не получило официального признания. Еще одно голословное объявление такого же рода сделал Ричард Пирс (Новая Зеландия), утверждая, что в марте 1903 года совершил первый полет на аэроплане.

Но как бы там ни было, первым задокументированным, подтверждённым, управляемым, совершенным при наличии двигателя, достаточно длительным и устойчивым стал полет аппарата тяжелее воздуха, который продержался в воздухе 12 секунд и преодолел расстояние 36 м. Это полет Орвилла Райта на планере «Райт Флайер» в Килл-Девил-Хиллз, верная Каролина, США. Он состоялся в 10:35 17 декабря 1903 года.

Первые планеры и модели самолетов

Планеры. В течение XIX в. не прекращались попытки построить летательные аппараты тяжелее воздуха, причем развитие шло по двум направлениям – изучению проблемы полета (особенно парящего) и созданию мощных и легких двигателей.

Англичанин Д. Кейли был одним из первых, кто начал изучать подъемную силу крыла и устойчивость аппарата, он даже ставил опыты на моделях, однако большинство его результатов долгое Время оставалось неизвестным.

Значительный вклад в успешное освоение планирующих полетов в конце XIX 8. сделали С. Неждановский в России и О. Лиллиенталь в Германии, Бесхвостые планеры и воздушные змеи Неждановского, построенные в соответствии с его теоретическими расчетами, были настолько совершенны, что могли устойчиво пролетать несколько километров, и их даже использовали для аэрофотосъемки.

О. Лиллиенталь, как и большинство последователей, начал свои опыты с научения полета птиц, но затем приступил к испытанию планера собственной конструкции. Он изучил законы устойчивости, совершил множество планирующих полетов с высоты в десятки метров, пролетал при этом сотни метров, причем в ряде случаев за счет восходящих потоков воздуха поднимался выше точки взлета.

Испытания планеров позволили лучше понять природу сил, действующих на летающий аппарат, проверить способы увеличения подъемной силы а, что особенно важно, устойчивости полета. Неждановский ввел перекосы в разные стороны концов крыльев, что уменьшало крен планера, установил стабилизатор горизонтального полета. Американец Шанют обеспечил устойчивость полета за счет подвижного хвоста планера. Полеты планеров помогли вплотную подойти к созданию самолета, не хватало, в основном, двигателя. Поэтому многие исследователи начали ставить па свои модели I различные простейшие моторы. Одна из наиболее ранних и наиболее удачных летающих моделей была создана нашим соотечественником Александром Федоровичем Можайским. Перед этим он провел длительные исследования воздушных змеев и планеров, на которых даже сам поднимался в воздух. Его модель, снабженная «пружиннымым» двигателем, не только успешно взлетала, но и могла поднимать дополнительный груз.

Примерно в то же время появились планеры с «резиновым» мотором – прообраз современных авиамоделей. Одной из первых-Iкордовых моделей, подлетавшей при движении на веревке вокруг Школьника, был планер парижанина Татэна с «пневматическим» двигателем. Ленгли в Америке начал испытывать модели с маленьким паровым двигателем, выясняя на этих моделях закономерности, по которым происходит полет.

Возникновение аэродинамики. Разносторонние и достаточно многочисленные исследования позволили начать обобщение экспериментального материала и создание теоретических основ новой науки — аэродинамики, которая изучает законы движения воздуха и силы, возникающие при взаимодействии потоков воздуха с различными телами.

Значительный вклад в создание и развитие этой пауки сделал великий русский ученый Николаи Егорович Жуковский – «отец русской авиации», как назвал его Владимир Ильич Ленин. Я. Е. Жуковский дал строгое объединение подъемной силы, предсказал фигуры высшего пилотажа, его работы в области аэродинамики и авиации явились источником основных идей, на которых [строится авиационная наука. Н. Е. Жуковский воспитал впоследствии целую плеяду блестящих ученых и конструкторов – А. Н. Туполева, Б. С. Стечкина, А. А. Микулина, Б. П. Юрьева, В. П. Ветчинкина, А. М. Черемухина, А. В. Квасникова и многих-многих других.

Характерно, что целые поколения авиационных инженеров были воспитаны учениками Н. Е. Жуковского. Академик Б. С. Стечкин и профессор В. П. Ветчинкин много сделали для создания и развития Военно-воздушной инженерной Академии им. Н. Е. Жуковского, академик Б. И. Юрьев, профессора А. В. Квасников и А. М. Черемухин в течение многих лет были руководителями кафедр Московского авиационного института им. С. Орджоникидзе.

Великий русский ученый – Дмитрий Иванович Менделеев уже в 1880 г. написал книгу «О сопротивлении жидкостей в воздухоплавании», где предложил, в частности, использовать герметичную кабину для стратостатов, поддерживал работы А. Ф. Можайского. Вопросам устойчивости движения много внимания уделял выдающийся математик А. М. Ляпунов. В это же время начал свою многолетнюю плодотворную деятельность один из крупнейших аэродинамиков – Сергей Алексеевич Чаплыгин, сменивший Н. Е. Жуковского па посту научного руководителя ЦАГИ.

Вопросы гидро и аэродинамики стали предметом изучения все большего числа ученых разных стран. А. Пено во Франции, О. Рейдольдс в Англии, О. Лиллиенталь в Германии и ряд других провели исследования, которые вместе с работами русских ученых позволили вплотную подойти к первым достоверным расчетным и экспериментальным данным.

Таким образом, уже в начале XX в. был накоплен опыт успешных планирующих полетов, даны теоретические основы полетов и обоснование использования двигателей. На повестке дня встал вопрос создания и применения мощных, легких и надежных двигателей.