Войти
Изображение воздушного шара братьев Монгольфье 1786 года. Ранние летающие машины включают все формы самолетов изучены или построены до разработки современного самолета к 1910 году. История современного полета начинается более чем за столетие до первого успешного пилотируемого самолета и самого первого самолета тысячи лет назад.
V век до н.э. Этрусская булла с изображением Икара В некоторых древних мифологиях есть легенды о людях, использующих летательные аппараты. Одна из самых ранних известных - это греческая легенда о Дедале ; в версии Овидия Дедал скрепляет перья ниткой и воском, чтобы имитировать крылья птицы. Другие древние легенды включают индийский Вимана летающий дворец или колесницу, Колесницу Иезекииля, ирландский рот-рамах, построенный слепым друидом Мугом Руитом и Саймоном Магусом, различные истории о волшебных коврах и мифическом британском короле Бладуде, который вызвал в воображении летающие крылья. Летающий трон Каяуса был легендарным кораблем с орлиным двигателем, построенным мифическим персидским шахом Каем Кавусом, на котором он летал до Китая.
Витражное изображение Эйлмера из Малмсбери В конце концов некоторые пытались построить летающие устройства, такие как крылья, похожие на птичьи, и летать, прыгая с башни, холма или утеса. В этот ранний период физические проблемы подъемной силы, и контроля не были поняты, и большинство попыток закончились серьезными травмами или смертью. В I веке нашей эры китайский император Ван Ман нанял специального разведчика, чтобы связать его с птичьими перьями; он утверждал, что планировал около 100 метров. Говорят, что в 559 году нашей эры Юань Хуантоу благополучно приземлился после вынужденного прыжка с башни.
Андалузский ученый Аббас ибн Фирнас (810 г.) –887 г. н.э.), как сообщается, совершил прыжок в Кордове, Испания, прикрыв свое тело перьями стервятника и прикрепив к рукам два крыла. О попытке бегства сообщил в 9 веке придворный поэт Кордовы Мухаммад I Мумин ибн Саид, более подробно алжирский историк 17 Ахмед Мохаммед Аль-Маккари на основании источников, которые больше не сохранились. Они сообщают, что Фирнас пролетел расстояние, прежде чем приземлиться с некоторыми травмами, данными с отсутствием хвоста. Историк Линн Таунсенд Уайт младший заключает, что ибн Фирнасил первый успешный полет в истории. В XII веке Вильгельм Малмсберийский утверждал, что бенедиктинский монах XI Эйлмер из Мальмсбери прикрепил крылья к своим рукам и ступням и полетел на небольшое расстояние, но сломал обе ноги,
Ксилография с изображением воздушной змея из книги Джона Бэйта 1635 года, Тайны природы и искусства, в которых воздушный змей изображен под названием Как разжечь огненных драконов воздушный змей был изобретен в Китае, возможно, еще в 5 веке до нашей эры Мози (также Мо Ди) и Лу Баном (также Гуншу Бань). Эти листовые воздушные змеи путем натягивания шелка на раздвоенный бамбуковый каркас. Самые ранние известные китайские воздушные змеи были плоскими (не изогнутыми) и часто прямоугольными. Позже бесхвостые воздушные змеи включаются стабилизирующую дугу. Дизайн часто имитировал летающих насекомых, птиц и других зверей, как реальных, так и мифических. Были произведены музыкальные звуки во время полета.
В 549 году нашей эры воздушный змей, сделанный из бумаги, использовался в качестве сообщений для спасательной операции. Древние и средневековые китайские источники перечисляют другие применения воздушных судов для измерения расстояния, проверки ветра, подъема людей, сигнализации и связи для военных операций.
После его появления в Индии воздушный змей получил дальнейшее развитие. эволюционировал в воздушный змей-истребитель. Традиционно это небольшие нестабильные однолинейные плоские змеи, в которых используется контроль только натяжения лески, а абразивная леска используется для срезания других змеев.
Воздушные змеи также распространились по всей Полинезии, вплоть до Новой Зеландии. Антропоморфные воздушные змеи, сделанные из ткани и дерева, использовались в религиозных церемониях для отправки молитв богам. К 1634 году воздушные змеи достигли Запада, и изображение алмазного воздушного змея с хвостом фигурирует в книге Бэйта «Тайны природы и искусства».
Считаются широко используемыми в древнем Китае, как гражданские, так и в военных целях и иногда применялись в качестве наказания. Истории о воздушных змеях, несущих человека, также встречаются в Японии после появления воздушных змея из Китая примерно в седьмом веке нашей эры. Говорят, что когда-то в Японии существовал закон против воздушных змеев.
В 1282 году европейский исследователь Марко Поло описал современные китайские методы и прокомментировал опасность и вовлеченную жестокость. Чтобы предсказать, должен ли корабль плыть, человека привязывали к воздушному змею, имеющему прямоугольную внешнюю решетчатую структуру, последующий образец использовался для предсказания вида.
Украшенный японский бамбуковый вертолет такетомбо Использование ротора для вертикального существования существовало с 400 г. до н.э. в виде бамбукового вертолета, древней китайской игрушки. Бамбуковый вертолет вращается путем вращения палки, прикрепленной к ротору. Вращение подъемную силу, и игрушка летит, когда ее отпускают. Книга философа Гэ Хун, Баопузы (Мастер, обнимающий простоту), написанная около 317 г., это апокрифическое использование возможного винта в самолете: «Некоторые сделали летающие машины [feiche 飛車] с деревом из внутренней части дерева мармелад, с использованием бычьей кожи (ремней), прикрепленных к возвращающимся лезвиям, чтобы привести машину в движение ».
Аналогичный «moulinet à noix» (ротор на гайке), а также игрушки-веревочки с четырьмя лопастями, появились в Европе в XIV веке.
A небесный фонарь Китайцы с древних времен понимают, что горячий воздух поднимается и применили этот принцип к небольшому воздушному шару, который называется небесным фонарем. Небесный фонарь состоит из бумажного шарика, под которым или внутри которого размещается фонарик. Небесные фонарики традиционно запускаются для удовольствия и во время фестивалей. Согласно Джозефу Нидхэму, такие фонари были известны в Китае с III века до нашей эры. Их военное использование приписывается генералу Чжугэ Ляну, который, как говорят, использовал их для устрашения вражеских войск.
Есть свидетельства того, что китайцы также «решили проблему воздушной навигации». с использованием воздушных шаров, за сотни до 18 века.
Леонардо да Винчи орнитоптер крылья 
"воздушный винт" Леонардо. В конце концов некоторые исследователи начали открывать и определять некоторые основы научного проектирования самолетов. Конструкции с приводом либо все еще приводились в движение силой, либо использовали металлическую пружину. В своей книге 1250 года Секреты искусства и природы англичанин Роджер Бэкон предсказал будущие конструкции шара, наполненного неопределенным эфирным путем, а также орнитоптера с приводом от человека ., утверждая, что знает кого-то, кто изобрел последнее.
Леонардо да Винчи много лет изучал полет птиц, анализ использования его рационального и предвосхищенного основных принципов аэродинамика. Он понимал, что «объект столько же сопротивления воздуху, сколько воздух - объекту», предвосхищая Исаак Ньютон третий закон движения (опубликованный в 1687 году). Начиная с лет 15 века, Леонардо писал и делал наброски многих конструкций летательных аппаратов и механизмов, включая орниттеры, планеры с неподвижнымлом, винтокрылые летательные аппараты и парашюты. Его ранние проекты были с двигателями, включая винтокрылые и орнитоптеры (улучшение предложения Бэкона путем добавления стабилизирующего хвоста). В конце концов он осознал их непрактичность и обратился к управляемому планируемому полету, а также набросал некоторые конструкции, приводимые в движение пружиной.
В 1488 году Леонардо нарисовал дизайн дельтаплана, в которой внутренняя часть части крыльев закреплены, а некоторые управляющие поверхности расположены ближе к концам (как при планируемом полете птиц). Его рисунки сохранились и в принципе признаны годными для полетов, но сам он никогда не летал на таком корабле. Модель, которую он построил для испытательного полета в 1496 году, не летала, некоторые другие конструкции, такие как четырехместный винтовой вертолет , имеют серьезные недостатки. Он нарисовал и написал о проекте орнитоптера около 1490 года. Работы Леонардо оставались неизвестными до 1797 года, поэтому не оказали никакого влияния на развитие событий в течение следующих трехсот лет. И его замыслы не были основаны на особо хорошей науке.
В 1496 году человек по имени Секчио сломал обе руки в Нюрнберге при попытке бегства. В 1507 году Джон Дамиан привязал крылья, покрытые куриными перьями, и прыгнул со стен замка Стирлинг в Шотландии, сломав себе бедро; Позже он обвинил это в том, что не использовал орлиные перья.
Самое раннее сообщение о попытке запуска реактивного самолета относится к Османской империи. Сообщается, что в 1633 летчик Лагари Хасан Челеби Предложение использовал конусообразную ракету, чтобы совершить первое начало года на реактивном самолете
Фрэнсиса Уиллугби, опубликовано в 1676 году человеческие ноги по силе были больше сравнимы с птичьими крыльями, чем руками. 15 мая 1793 года испанский изобретатель Диего Марин Агилера прыгнул на своем планере с самой высокой части замка Корунья-дель-Конде, достигнув высоты около 5 или 6 м, и примерно 360 метров. Еще в 1811 году Альбрехт Берблингер построил орнитоптер и прыгнул в Дунай в Ульме.
Франческо Лана Концепция летающей лодки де Терци c.1670 Современная эра полетов легче воздуха началась в начале 17 века с экспериментов Галилео Галилея, в которых он показал, что воздух имеет вес. Примерно в 1650 году Сирано де Бержерак написал несколько фантастических романов, в которых описал принцип восхождения с использованием вещества (росы), которое он считал легче воздуха и опускания, выпуская контролируемое количество вещества. Франческо Лана де Терци измерил давление воздуха на уровне моря и в 1670 году первую известную подъемную среду в виде полых металлических сфер, из которых был откачан весь воздух. Они будут легче вытесняемого воздуха и поднять дирижабль. Предложенные им методы контроля высоты используются до сих пор: перенос балласта, который можно сбросить за борт, чтобы набрать высоту, и вентиляция подъемных контейнеров для снижения высоты. На практике сферы деформации Терцисты разрушились под давлением воздуха.
Первым задокументированным полетом на воздушном шаре в Европе была модель, созданная бразильским священником Бартоломеу де Гужманом. 8 августа 1709 года в Лиссабоне он сделал небольшой шар из бумаги с горящим под ним огнем, поднял его примерно на 4 метра (13 футов) перед королем Иоанном V и португальским судом.
В середине 18 века братья Монгольфье начали эксперименты с парашютами и воздушными шарами во Франции. Их воздушные шары были сделаны из бумаги, и ранние эксперименты с использованием пара в качестве подъемного газа были недолговечными из-за его воздействия на бумагу при ее конденсации. Принимая дым за пар, они начали наполнять свои воздушные шары горячим дымным воздухом, который они назвали «электрическим дымом». Несмотря на то, что они не полностью понимали принципы работы, они совершили несколько успешных запусков и в декабре 1782 года подняли 20-метровый воздушный шар на высоту 300 метров (980 футов). Французская Академия наук вскоре пригласила их в Париж для проведения демонстрации.
Между тем, открытие водорода привело Джозефа Блэка к предложению его использования в качестве подъемного газа примерно в 1780 году, хотя практическая демонстрация ожидалась от материала газонепроницаемого баллона. Услышав приглашение братьев Монгольфье, члена Французской академии Жак Шарль аналогичную демонстрацию водородного шара, и это было принято. Чарльз и два мастера, я Роберт, разработал газовый защищенный материал из прорезиненного шелка и принялись за работу.
Первая публичная демонстрация воздушных шаров братьями Монгольфье, 4 июня 1783 г. 1783 год стал переломным годом для полетов на воздушном шаре. В период с 4 июня по 1 декабря пять отдельных французских воздушных шаров сделали важные открытия в авиации:
Конструкции Монгольфье имели несколько недостатков, не в последнюю очередь из-за необходимости в сухую погоду и склонность искр от огня поджигать бумажный шар. У пилотируемой конструкции была галерея вокруг основания воздушного шара, а не подвесная корзина первой беспилотной конструкции, которая приближала бумагу к огню. Во время своего свободного полета Де Розье и д'Арланд брали ведра с водой и губки, чтобы потушить эти пожары по мере их возникновения. С другой стороны, пилотируемая конструкция Чарльза была по существу современной. В результате этих подвигов воздушный шар получил название «Монгольфьер», а водородный шар - «Шарльер».
следующим воздушным шаром Чарльза и братьев Робер был шарльер последовавший за предложениями Жана Батиста Мюзнье о удлиненном дирижабле, и он был известен тем, что имел внешнюю оболочку с газом, содержащимся во втором внутреннем баллонете . 19 сентября 1784 года он совершил первый полет на расстояние более 100 километров (62 миль) между Парижем и Бёври, несмотря на то, что двигательные устройства с приводом от человека оказались бесполезными.
Ян-Пьер Бланшар пересек Ла-Манш от Дувра до Шарльера. Но аналогичная попытка наоборот закончилась трагедией. Чтобы попытаться обеспечить выносливость, так и управляемую, де Розье разработал воздушный шар с баллонами с горячим воздухом и водородом, конструкция которого вскоре была названа в его честь - Rozière. Его идея заключалась в том, чтобы использовать водородную секцию для подъема и перемещаться по вертикали, нагревая и позволяя охлаждать секцию горячего воздуха, чтобы использовать наиболее эффективный ветер на какой бы высоте он ни дул. Оболочка воздушного шара была сделана из кожи золотоносных. Вскоре после начала полета было замечено, что де Розье выделил водород, когда он воспламенился от искры, и воздушный шар загорелся, убив всех, кто был на борту. Источник искры неизвестен, предположение включает статическое электричество или жаровню для секции горячего воздуха.
Полет на воздушном шаре быстро стал главной "модой" в Европе в конце 18 века, что дало первое подробное понимание между высотой и атмосферой. К началу 1900-х годов воздухоплавание было популярным видом спорта в Великобритании. Эти частные воздушные шары обычно использовали угольный газ в качестве подъемного газа. Он имеет примерно половину подъемной силы водорода, поэтому воздушные шары должны быть больше; однако угольный газ был более доступным, предлагающим газовые заводы, иногда применяемые формулы для полетов на воздушном шаре.
Привязанные воздушные шары использовались во время Гражданской войны в США Воздушный корпус армии Союза. В 1863 году молодой Фердинанд фон Цеппелин, действовавший в качестве военного наблюдателя в Союзной Потомакской армии, впервые в качестве пассажира на воздушном шаре, бывшем в эксплуатации. с армией Союза. Позже в том же веке британская армия будет использовать воздушные шары для наблюдения во время англо-американской войны.
Дирижабль, созданный Жиффардом в 1852 году Работа над созданием дирижабля (с) воздушного шара, в настоящее время называется дирижаблем, и продолжалось время от времени на протяжении всего 19 века. Считается, что первый в истории управляемый полет с двигателем произошел 24 сентября 1852 года, когда Анри Жиффар пролетел около 27 км во Франции из Парижа в Траппс с дирижаблем Жиффара, нежестким дирижаблем, наполненным водородом и приводимым в действие 3-сильным (2,2 кВт) паровым двигателем, приводящим в движение 3
В 1863 году Соломон Эндрюс управлял своим аэроном, управляемым дирижаблем без двигателя в Перте Амбой, штат Нью-Джерси. В 1866 году он летал на более поздней модели вокруг Нью-Йорка и до Ойстер-Бэй, штат Нью-Йорк. Его техника скольжения под тяжести работает, увеличивает силу подъемной силы, чтобы обеспечить движущую силу, когда дирижабль принудительно поднимается и опускается, и поэтому ему не нужна силовая установка.
Дальнейшее продвижение вперед было сделано 9 августа 1884 года, когда Чарльз Ренар и Артур Константин Кребс совершили первый полностью управляемый свободный полет на электромобиле французской армии. дирижабль с двигателем, Ла Франс. Дирижабль длиной 170 футов (52 м) и объемом 66000 кубических футов (1900 м) преодолел 8 км (5 миль) за 23 минуты с помощью электродвигателя мощностью 8,5ных сил (6,3 кВт), вернувшись в исходную точку. Это был первый полет по замкнутому кругу.
1884 Ла Франс, полностью управляемый дирижабль 
Лэнгли наблюдает за полетом Сантос-Дюмона Нет. 4 Эти самолеты были непрактичными. Помимо того, что они обычно хрупкие и недолговечные, они были нежесткими или в лучшем случае полужесткими. Следовательно, было трудно сделать их достаточно большим, чтобы нести коммерческий груз.
Граф Фердинанд фон Цеппелин понял, что жесткая внешняя рама позволит установить дирижабль гораздо большего размера. Он основал фирму Zeppelin, чей жесткий Luftschiff Zeppelin 1 (LZ 1) впервые вылетел из Bodensee на швейцарской границе 2 июля 1900 года. Полет продолжался 18 мин. Второй и третий полеты, в октябре 1900 года и 24 октября 1900 года соответственно, побили рекорд скорости французского дирижабля La France на 3 м / с (7 миль в час).
Бразилец Альберто Сантос-Дюмон прославился разработкой, созданием и пилотированием дирижаблей. Он построил и пилотировал первый полностью практичный дирижабль, способный к рутинным управляемым полетам. На своем дирижабле № 6 он выиграл приз Deutsch de la Meurthe 19 октября 1901 года, взлетев с Сен-Клу, обогнув Эйфелеву башню и вернувшись в исходную точку. К этому моменту дирижабль стал первой практичной формой воздушного путешествия.
Дизайн да Винчи пирамидального парашюта веками оставался неопубликованным. Первым опубликованным проектом был хорватский Фаусто Веранцио homo volans (летающий человек), который появился в его книге Machinae novae (Новые машины) в 1595 году. На основе парусного паруса корабль он представляет собой квадратный материал, натянутый на квадратную раму и удерживаемый веревками. Парашютист был подвешен на веревках за каждый из четырех углов.
Луи-Себастьян Ленорман считается первым человеком, совершившим спуск с парашютом при свидетелях. 26 декабря 1783 года он прыгнул с башни обсерватории Монпелье во Франции перед толпой, в которую входил Жозеф Монгольфье, используя парашют длиной 14 футов (4,3 м) с жесткой деревянной рамой.
В период с 1853 по 1854 год разработал парашют-планер, состоящий из зонтичного парашюта с меньшими треугольными крыльями и вертикальным оперением внизу. Летур погиб после крушения в 1854 году.
Воздушные змеи наиболее примечательны в новейшей истории авиации, прежде всего, их способности переносить или поднимать людей, хотя они также были важны в области, такие как метеорология.
Француз разработал воздушный змей для подъема человека в 1868 году. Позже, в 1880 году, Биоал Французский обществу воздушной навигации змей, основанный на конусе с открытым концом, похожий на ветроуказатель, но прикрепленный к плоской поверхности. Воздушный змей с человеком-переноской был разработан в 1894 году капитаном Баденом Баден-Пауэллом, братом лорда Баден-Пауэлла, который натянул цепь из шестиугольных воздушных змеев на одну веревку. Значительное произошло в 1893 году, когда австралиец Лоуренс Харгрейв изобрел бумажного змея, и некоторые эксперименты по переносу человека были осуществлены в Австралии, так и в США. 27 декабря 1905 года его подняли в воздух в Баддеке, Новая Шотландия, Канада, на большом ящике, названном Frost King, разработанном Александром Грэмом Беллом.
. Воздушные шары к тому времени использовались для обоих метеорология и военные наблюдения. Воздушные шары можно использовать только при слабом ветре, а воздушные шары - только при сильном ветре. Американец Сэмюэл Франклин Коди, работающий в Англии, понял, что два типа корабля, находящиеся между ними, позволяют работать в широком диапазоне погодных условий. Разработать базовую конструкцию Харгрейва, дополнительные подъемные поверхности для создания мощных подъемных систем за счет использования воздушных змеев на одной линии. Коди провел много демонстраций своей системы и позже продал четыре из своих «боевых воздушных змеев» Королевскому флоту. Его воздушные змеи также нашли применение для переноски метеорологических приборов в воздухе, и он стал членом Королевского метеорологического общества. В 1905 году сапер Моретон из воздушной секции британской армии был поднят на 2 600 футов (790 м) воздушным змеем в Олдершоте под наблюдением Коди. В 1906 году Коди был назначен главным инструктором по кайтингу в Военной воздух школеоплавания в Олдершоте. Вскоре он также присоединился к недавно созданной фабрике воздушных шаров в Фарнборо и продолжил работу своих военных воздушных змеев для британской армии. В свое время он разработал пилотируемый «воздушный змей-планер», который запускался на привязи, как воздушный змей, а затем отпускался, чтобы свободно скользить. В 1907 году Коди затем установил авиадвигатель на модифицированный беспилотный «энергетический змей», предшественник более поздних самолетов, и запустил его внутри аэростата по проводу, подвешенному к столбам, перед принцем и принцессой Уэльскими. Британская армия официально его боевых воздушных змеев для своих воздушных шаров в 1908 году.
Осознание Леонардо да Винчи того, что рабочая сила Одного этого было недостаточно для продолжительного полета. Было открыто независимо в 17 веке Джованни Альфонсо Борелли и Робертом Гуком. Гук понял, что потребуется какой-то двигатель, и в 1655 году создал модель орнитоптера с пружинным приводом, которая, по-видимому, летать.
Начались попытки спроектировать или сконструировать настоящий летательный аппарат, обычно включающий гондолу с поддерживающим куполом и закрылками с пружинным или ручным приводом для движения. Среди первых были Хауч и Бураттини (1648 г.). Среди других были «Пассарола» де Гужмана (1709 г.), Сведенборг (1716 г.), Десфорж (1772 г.), Бауэр (1764 г.), Меервейн (1781 г.) и Бланшар (1781 г.), которые позже добились большего успеха с воздушными шарами. Также появились винтокрылые вертолеты, в частности, из Ломоносова (1754 г.) и Поктона. Несколько моделей планеров летали успешно, хотя некоторые претензии оспариваются, но в любом случае ни одно полноразмерное крушение не преуспело.
Дракон Волант Бураттини (букв. «Летающий дракон»). итальянский изобретатель, Тито Ливио Бураттини, приглашенный польским королем Владиславом IV ко двору в Варшаве, построил модель самолета с четырьмя неподвижными крыльями в 1647. Описанный как четыре пары крыльев, прикрепленных к сложному «дракону», он, как говорят, успешно поднял кошку в 1648 году, но не сам Бураттини. Он пообещал, что "только самые легкие травмы" будут в результате посадки корабля. Его «Dragon Volant» считается «самым сложным и сложным, который был построен до XIX века».
«Пассарола» Бартоломеу де Гужмана был полым, смутно похож на птицу планером аналогичной концепции, но с двумя крыльями. В 1709 году он подал петицию королю Португалии Иоанну V с просьбой о поддержке его изобретения «дирижабль», которому он выразил наибольшее доверие. Публичные испытания машины, назначенные на 24 июня 1709 года, не состоялись. Однако, согласно современным сообщениям, Гужмао, похоже, провел несколько менее амбициозных экспериментов с этой машиной, унаследованных от выдающихся личностей. Несомненно, что Гужман работал над этим принципом публичной игры, который он представил перед судом 8 августа 1709 года в зале Casa da ndia в Лиссабоне, когда он продвигал шар на крышу путем сгорания. Он также использовал небольшую модель дирижабля перед португальским судом, но так и не добился успеха с полномасштабной моделью.
Однако понимания и источника энергии по-прежнему не хватало. Это было признано Эмануэлем Сведенборгом в его «Эскизе машины для полета в воздухе », опубликованном в 1716 году. Его летательный аппарат состоял из легкого каркаса, покрытого прочным брезентом и снабженного двумя большими весла или крыла, движущиеся по горизонтальной оси, расположенные так, что ход вверх не встречал сопротивления, а ход вниз давал подъемную силу. Сведенборг знал, что машина не полетит, но это для начала и был уверен, что проблема будет решена. Он писал: «Кажется, легче говорить о такой машине, чем воплотить ее в жизнь, поскольку она требует большей силы и меньшего веса, чем существует в человеческом теле. Наука механика, возможно, могла бы предложить средство, а сильную спираль. весной. Выполнить эти преимущества и требования будут, возможно, со временем кто-нибудь узнает, как лучше использовать наш набросок, и внести некоторые дополнения, чтобы, что мы можем только предложить ». Редактор журнала Королевского авиационного общества писал в 1910 году, что проект Сведенборга был «... первым рациональным предложением летательного аппарата типа" самолет [тяжелее воздуха]... "
Между тем, Винтокрылые машины не были полностью забыты. В июле 1754 г. Михаил Ломоносов действовал в Российской академии наук небольшую соосную двухроторную систему, приводимую в движение пружиной. Роторы располагались один над другими и вращались в противоположных направлениях, принципы, которые до сих пор используются в современных двухроторных конструкциях. В своей «Теории де ла вис д'Архимед» 1768 года Алексис-Жан-Пьер Поктон использует один винт для подъема, а второй - для приведения в движение, в настоящее время называемый гиродином. В 1784 году Лауной и Бьенвеню действовала летающая модель с соосными несущими винтами, вращающимися в противоположных направлениях, приводящими в движение простой пружиной, подобной луковой пиле , которая теперь считается первым вертолетом с приводом от двигателя.
Попытки полета человека продолжались. Винтокрылый аппарат Пауктона приводился в движение человеком, в то время как другой подход, также изученный да Винчи, заключался в использование откидных клапанов. Заслонка представляет собой простую откидную заслонку над отверстием в крыле. В одном направлении он открывается, чтобы пропустить воздух, а в другом - закрывается, позволяя увеличить перепад давления. Ранний образец был разработан Бауэром в 1764 году. Позже, в 1808 году, был построен орнитоптер с откидными клапанами, в котором пилот установлен на жесткой раме и управлял крыльями с помощью подвижной горизонтальной балки. Его попытка полета в 1809 году не удалась, поэтому он добавил небольшой водородный баллон, и комбинация достигла нескольких коротких прыжков. Популярные иллюстрации того времени изображали его машину без воздушного шара, что приводило к путанице относительно того, что на деле летало. В 1811 году Альбрехт Берблингер построил орнитоптер по проекту Дегена, но отказался от воздушного шара и вместо этого в Дунай. У этого фиаско был и положительный момент: Джордж Кейли, которого также привлекали иллюстрации, был побужден опубликовать свои результаты на сегодняшний день «ради того, чтобы придать немного больше достоинства теме, граничащей с абсурдом на публике. оценка », и родилась современная эра авиации.
На протяжении XIX века прыжки с вышки были заменены не менее фатальными, но столь же популярными прыжками на воздушном шаре как способом демонстрации продолжающаяся бесполезность людских ресурсов и взмахи крыльев. Между тем, всерьез начались научные исследования полета тяжелее воздуха.
Сэр Джордж Кейли был впервые назван «отцом самолета» в 1846 году. В последние годы прошлого века он начал первые строгие изучение физики полета и позже спроектировал первый современный аппарат тяжелее воздуха. Среди его многочисленных достижений его наиболее важный вклад в аэронавтику включает:
С десяти лет Кэли начал изучать физика полета птицы и его школьные тетради содержали наброски, в которых он развивал свои идеи по теории полета. Утверждалось, что эти эскизы показывают, что Кэли смоделировал принципы подъемной наклонной плоскости еще в 1792 или 1793 году.
В 1796 году Кэли создал модель вертолета, широко известного как китайский летающий волчок., не подозревая о подобной модели Лауной и Бьенвеню. Он считал вертолет лучшей конструкцией для простого вертикального полета, а позже, в 1854 году, создал улучшенную модель. Он воздал должное мистеру Куперу за то, что он был первым человеком, улучшившим «неуклюжую конструкцию игрушки», и сообщил, что модель Купера поднималась на двадцать или тридцать футов. Кэли сделал один, и мистер Коул сделал копию, которую Кэли описал как «очень красивый образец винта в воздухе», способный летать на высоте более девяноста футов.
Следующие нововведения Кэли были двоякими: внедрение этой вращающейся руки буровая установка, созданная в прошлом веке Бенджамином Роббинсом для аэродинамического сопротивления и вскоре после исследования использованная Джоном Смитоном для измерения на вращающейся ветряной мельнице лопасти, предназначенной для использования в исследованиях самолетов вместе с использованием аэродинамических моделей на руке, вместо того, чтобы пытаться управлять моделью полной конструкции. Первоначально он использовал простую плоскую плоскость, прикрепленную к руке и наклоненную под углом к воздушному потоку.
В 1799 году он сформулировал концепцию современного самолета как летательного аппарата с неподвижным крылом с отдельными системами подъемной силы, движения и управления. На небольшом серебряном диске того года он выгравировал с одной стороны силы, действующие на самолет, а с другой - эскиз конструкции самолета, включающий такие современные элементы, как изогнутое крыло, отдельное хвостовое оперение и горизонтальное оперение и вертикальный киль, а фюзеляж для пилота подвешен ниже центра тяжести для обеспечения устойчивости. Конструкция еще не совсем современная, так как она включает в себя две управляемые лопасти или весла, которые, кажется, работают как закрылки.
Он продолжил свои исследования и в 1804 году сконструировал модель планера, который был первым современным более тяжелым крылом - воздушный летательный аппарат, имеющий компоновку обычного современного самолета с наклонным крылом вперед и регулируемым хвостовым оперением сзади с оперением и стабилизатором. Крыло представляло собой игрушечный бумажный змей, плоский и незагруженный. Подвижный груз позволял регулировать центр тяжести модели. Это было "очень приятно видеть" при полете по склону холма, и он чувствителен к небольшим изменениям хвоста.
конструкция "Управляемый парашют" 1852 года К концу 1809 года он сконструировал первый в мире полноразмерный планер как беспилотным привязным воздушным змеем. В том же году, подстрекаемый шутливыми выходками своих современников (см. Выше), он начал публикацию знаменательного трактата из трех частей под названием «О воздушной навигации» (1809–1810). В нем он написал первую научную формулировку проблемы: «Вся проблема ограничена этим пределом, чтобы поверхность поддерживала заданный вес приложения силы к сопротивлению воздуха». Он определил четыре силы силы, воздействующие на самолет: тяга, подъемная сила, лобовое сопротивление и вес, а также отличная стабильность и управляемость в своих конструкциях.. Он утверждал, что одной рабочей силы недостаточно, он обсудил возможности и даже описал принцип работы внутреннего сгорания двигателя, использующий смесь газа и воздуха. Однако он так и не смог создать работающий двигатель и ограничился полетами на планере. Он также определил и описал важность выпуклого аэродинамического профиля, двугранного, диагональных распорок и уменьшения сопротивления, а также внес свой вклад в понимание и дизайн орнитоптеров и парашютов.
В 1848 году он продвинулся достаточно далеко, чтобы сконструировать планер в виде триплана, достаточно большого и безопасного, чтобы нести ребенка. Был выбран местный мальчик, но его имя неизвестно.
Затем он опубликовал проект полноразмерного пилотируемого планера или «пилотируемого парашюта», который должен был запускаться с воздушным шаром в 1852 году, а сконструировать самолет. версия, способная запускаться с вершины холма, на которой первый взрослый летчик пересек Бромптон-Дейл в 1853 году. Личность летчика неизвестна. Его предлагали по-разному: кучер, лакей или дворецкий Кэли, Джон Эпплби, который мог быть кучером или другим служащим, или даже внук Кэли Джордж Джон Кейли. Что известно, так это то, что он был первым, кто летал на планере с отчетливыми крыльями, фюзеляжем и хвостом, который отличался при его стабильной и управляемой пилотами средствами управления: полностью современный и функциональный аппарат тяжелее воздуха.
Незначительные изобретения, включающие двигатель с резиновым приводом, который обеспечивал надежный источник энергии для исследовательских моделей. К 1808 году он даже заново изобрел колесо, разработав колесо со спицами , в котором все сжимающие нагрузки воспринимаются ободом, что обеспечивает легкую ходовую часть.
Гравюра воздушного паровоза в 1843 году. Чертеж непосредственно из работы Кэли, Уильям Сэмюэл Хенсон в 1842 году создал воздушную паровую повозку, открывшую новые горизонты. Хенсон стимулирующий высококрылый моноплан размахом 150 футов (46 м) с паровым двигателем, приводящим в движение два гребных винта толкающей конфигурации. Хотя это всего лишь конструкция (масштабные модели были построены в 1843 или 1848 годах и пролетели 10 или 130 футов), это был первый в истории самолет с винтом с неподвижным крылом. Хенсон и его сотрудник Джон Стрингфеллоу даже мечтали о первой компании Aerial Transit Company.
. В 1856 году француз Жан-Мари Ле Брис совершил первый полет выше своей точки. отбытия, когда его планер "L'Albatros artificiel" тащил лошадь на пляже. Сообщается, что он достиг высоты 100 метров на расстоянии 200 метров.
Британские успехи вдохновили французских исследователей. Начиная с 1857 года Феликс дю Темпл и его брат Луис построили несколько моделей, используя в качестве источника энергии часовой механизм, небольшую паровую машину. В 1857 или 1858 году модель весом в полтора фунта смогла ненадолго взлететь и приземлиться.
Фрэнсис Герберт Уэнам представил первый отчет недавно сформированному Авиационному обществу (Королевскому авиационному обществу ), О воздушном движении. Он развил работу Кэли по изогнутым крыльям, сделав важные выводы, как о профиле крыла, так и о распределении подъемной силы. Чтобы проверить свои идеи, с 1858 года он построил несколько планеров, как пилотируемых, так и беспилотных, и с пятью сложными друг на друга крыльями. Он пришел к выводу, что длинные и тонкие крылья были бы лучше, чем предлагаемые различные крылья летучей мыши, потому что у них будет больше переднего края для своей области. Сегодня это соотношение известно как соотношение сторон крыла.
Вторая половина 19-го века стала периодом интенсивных исследований, характеризуемых «джентльменами-учеными », которые представляют большинство исследовательских усилий до 20-го века. Среди них был британский ученый-философ и изобретатель Мэтью Пирс Уотт Бултон, который написал в 1864 году статью «О воздушном движении». Он был первым, кто запатентовал систему управления элеронами в 1868 году.
В 1864 году граф Фердинанд Шарль Оноре Филипп д'Эстерно опубликовал исследование «О полете птиц» (Du Vol des Oiseaux).), в следующем году Луи Пьер Муйяр опубликовал влиятельную книгу «Империя воздуха» (l'Empire de l'Air).
В 1866 году было основано Авиационное общество Великобритании, два годами позже в мире авиационная выставка прошла в Crystal Palace в Лондоне, где находился Стрингфеллоу. награжден призом в 100 фунтов стерлингов за паровой двигатель с лучшим использованием мощности к весу.
Жан-Мари Ле Брис и его летательный аппарат Альбатрос II (1868 г.) В 1871 г. Уэнам и Браунинг создали первую аэродинамическая труба. Члены используют туннель и узнали что изогнутые крылья генерируют значительно большую подъемную силу, чем ожидалось по ньютоновским рассуждениям Кэли, с отношением подъемной силы к лобовому сопротивлению примерно 5: 1 при 15 градусов. Это наглядно продемонстрировало возможность создания практических летательных аппаратов тяжелее воздуха: оставались проблемы с управлением и приводом в действие.
Модель самолета Planophore Альфонса Пено (1871) Альфонс Пено, француз, живший с 1850 по 1880 год, внес значительный вклад в воздухоплавание. Он разработал теорию контуров крыла и аэродинамики, построил успешные модели самолетов, вертолетов и ороптеров. В 1871 году он пилотировал первый аэродинамически стабильный с неподвижным крылом, самолет-моноплан, который он назвал «Планофор», на расстоянии 40 метров (130 футов). Модель Пено включает в себя несколько открытий Кэли, в том числе использование хвоста, двугранного крыла для внутренней устойчивости и резины. Планофор также обладал продольной стабильностью, чтобы быть обрезанным таким образом, чтобы хвостовое оперение было установлено под меньшим углом падения, что является оригинальным и важным вкладом в теорию воздухоплавания.
В 1870-х годах были разработаны легкие паровые двигатели для экспериментального использования в самолетах.
Феликс дю Темпл 1874 год Моноплан Феликс дю Темпл в конце концов совершил короткий перелет на полноразмерном пилотируемом корабле в 1874 году. Его «Моноплан » был большим самолетом, сделанный из алюминия, с размахом крыла 42 фута 8 дюймов (13 м) и весом всего 176 фунтов (80 кг) без пилота. С самолетом было проведено несколько испытаний, и он достиг своего первого успешного прыжка с двигателем в истории, на год раньше. Полет Мой.
Aerial Steamer, созданный Томасом Мой, иногда называемый беспилотным тандемным крылом двигателем мощностью 3 лошадиных сил. (2,2 кВт) паровой двигатель, использующий метилированный спирт в качестве топлива. Он был 14 футов (4,3 м) в длину и весил около 216 фунтов (98 кг), из которых двигатель составлял 80 фунтов (36 кг), и работал на трех колесах. Он был испытан в июне 1875 года на круговой гравийной дороге почти 300 футов (91 м). Он не развивал скорость выше 12 миль в час (19 км / ч), но для отталкивания потребовалась бы скорость около 35 миль в час (56 км / ч). Однако историк Чарльз Гиббс-Смит назвал его первым паровым самолетом, который покинул землю своим ходом.
Более поздний проект Пено по самолету-амфибии, хотя он так и не был построен, включал другие современные функции. Бесхвостый моноплан с одним вертикальным оперением и двумя тяговыми винтами, он также отличался шарнирными задними поверхностями руля высоты и руля направления, убирающейся шасси и полностью закрытой кабиной с инструментами.
Авиаплан Виктора Татина (1879) Не менее авторитетным теоретиком был земляк Пено Виктор Татин. В 1879 году он пилотировал модель, которая, как и проект Пено, представляла собой моноплан с двумя тяговыми винтами, но также с горизонтальным оперением. Он приводился в движение сжатым воздухом, при этом фюзеляж составлял воздушный бак.
В России Александр Можайский сконструировал паровой моноплан, приводящий в движение одним большим тягачом и двумя меньшими толкающими винтами. В 1884 году он был запущен с трапа и оставался в воздухе на высоте 98 футов (30 м).
В том же году во Франции Александр Гупиль опубликовал свою работу La Locomotion Aérienne (Воздушное движение), хотя летательный аппарат, который он позже сконструировал, не смог летать.
Летательный аппарат Максима Сэр Хирам Максим был американцем, который переехал в Англию и принял английское гражданство. Он предпочел силу игнорировать современников и построил свою установку для вращения руки и аэродинамическую трубу. В 1889 году он построил ангар и мастерскую на территории поместья Болдуинов в Бексли, Кент и провел множество экспериментов. Он разработал конструкцию биплана, которую он запатентовал в 1891 году и завершил как испытательную установку три года спустя. Это была огромная машина с размахом крыла 105 футов (32 м), длиной 145 футов (44 м), горизонтальными поверхностями в носовой и кормовой части и экипажем из трех человек. Сдвоенные винты приводились в движение двумя легкими паровыми двигателями, каждая из которых развила мощность 180 лошадиных сил (130 кВт). Общий вес составлял 7000 фунтов (3200 кг). В более поздних модификациях будет добавлено больше поверхностей крыла, как показано на рисунке. Его цель заключалась в исследованиях, и он не был ни аэродинамически устойчивым, ни управляемым, поэтому он бежал по трассе длиной 1800 футов (550 м) со вторым набором ограничительных рельсов, чтобы предотвратить его отрыв, что-то вроде американской горок. В 1894 году машина развила достаточную подъемную силу, чтобы взлететь, сломав одну из удерживающих планок и получив при этом повреждении. После этого Максим забросил работу над ним, но вернулся в воздухоплавание в 20-м веке, чтобы испытать ряд меньших конструкций с двигателем внутреннего сгорания.
Клеман Адер Авион III (фотография 1897 года) Один из последних паровых двигателей. могущественными пионерами, такими как Максим, игнорирующий своих современников, ушедших вперед (см. следующий раздел), был Клеман Адер. Его Эоле 1890 года представляет собой трактор-моноплан с крыльями летучей мыши, который совершил короткий неконтролируемый прыжок, став, таким образом, первой машиной тяжелее воздуха, взлетевшей самостоятельно. Однако его похожий, но более крупный Avion III 1897 года, отличающийся только двумя паровыми двигателями, вообще не смог летать. Позже Адер заявляет об успехе и не был опровергнут до 1910 года, когда французская армия опубликовала отчет о его попытке.
Планер Био-Массия, восстановленный и выставленный в Музее воздуха. Планер, построенный с помощью Массиа и ненадолго летавший Био в 1879 году, основан на работе Муайяра и по форме все еще напоминал птицу. Он сохранился в Musee de l'Air, Франция, считается самым ранним летательным аппаратом, несущим человека, до сих пор существующим.
В последнее десятилетие или около 19 века ряд ключевых фигур уточняли и определяли современный самолет. Англичанин Горацио Филлипс ключевой вклад в аэродинамику. Немецкий Отто Лилиенталь и американец Октав Шанют независимо друг от друга работали над планерным полетом. Лиллиенталь опубликовал книгу о полете птиц и с 1891 по 1896 год построил серию планеров различных конфигураций моноплана, биплана и триплана, чтобы проверить свои теории. Он совершил тысячи полетов и на момент смерти работал над планерами с моторным двигателем.
Филлипс провел обширные исследования в аэродинамической трубе на участках крылового профиля, используя пар в качестве рабочей жидкости. Он доказал принципы аэродинамической подъемной силы, предвиденные Кэли и Уэнамом, а с 1884 года получил несколько патентов на крылья. Его открытия лежат в основе всего современного дизайна крыльев. Позже Филлипс разработал теории о конструкции многопланов, которые, как он показал, были необоснованными.
С 1880-х годов были достигнуты успехи в строительстве, которые привели к появлению первых действительно практичных планеров. В частности, активными были четыре человека: Джон Дж. Монтгомери, Отто Лилиенталь, Перси Пилчер и Октав Шанут. Один из первых современных планеров был построен Джоном Дж. Монтгомери в 1883 году; Позже Монтгомери утвержден, что совершил на нем единственный успешный полет в 1884 году около Сан-Диего, и действия Монтгомери были задокументированы Шанютом в его книге «Прогресс в летающих машинах». Монтгомери обсудил свои полеты во время Авиационной конференции 1893 года в Чикаго, а Чанут опубликовал комментарии Монтгомери в декабре 1893 года в American Engineer Railroad Journal. Короткие прыжки со вторым и третьим планерами Монтгомери в 1885 и 1886 годах также были показатели Монтгомери. Между 1886 и 1896 годами Монтгомери сосредоточился на понимании физики аэродинамики, а не на экспериментах с летательными аппаратами. Другой дельтаплан был построен Вильгельмом Крессом еще в 1877 году недалеко от Вены.
Отто Лилиенталь.Отто Лилиенталь был известен как «король планеров» или «летающий человек» Германии. Он дублировал работу Уэнама и значительно расширил ее в 1884 году, опубликовав свое исследование в 1889 году под названием «Полет птиц как основа авиации» (Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst). Он также произвел серию планеров типа дельтапланов, включая крылья летучей мыши, монопланы и бипланы, такие как Derwitzer Glider и Нормальный парящий аппарат. Начиная с 1891 года он стал первым человеком, который регулярно совершал контролируемые отвязанные глиссады, и первым, кто сфотографировался в полете на машине тяжелее воздуха, что вызвало интересало во всем мире. Он задокументировал свою работу, включая фотографии, причину этой ошибки является одним из самых известных пионеров. Предлагаем исследователям начинать с планеров и поднимать вверх, вместо того, чтобы просто проектировать двигатель на бумаге и надеяться, что это сработает. Лилиент совершил более 2000 лет до своей смерти в 1896 году от травм, полученных в результате крушения планера. На момент своей смерти Лилиенталь также работал над небольшими двигателями, пригодными для питания его конструкций.
Продолжив работу с того места, где остановился Лилиенталь, Октав Шанют после досрочного выхода на занялся проектированием самолетов и профинансировал несколько планеров. Летом 1896 года его команда много раз летала на нескольких проектах в Миллер-Бич, Индиана, в конце концов, что лучший был биплан. Как и Лилиенталь, он задокументировал свою работу, а также сфотографировал ее и был занят перепиской с единомышленниками по всему миру. Шанют был особенно заинтересован в решении проблемы аэродинамической нестабильности самолета в полете, которую птицы компенсируют мгновенными поправками, но которую люди должны будут решать либо с помощью стабилизирующих и управляющих поверхностей, либо путем перемещения центра тяжести самолета, как Лилиенталь сделал. Самой обескураживающей проблемой была продольная нестабильность (дивергенция), поскольку с увеличением угла атаки крыла центр давления перемещается вперед, и угол увеличивается еще больше. Без немедленной коррекции аппарат будет крениться и заглохнуть. Гораздо сложнее было понять взаимосвязь между боковым и направленным контролем.
В Великобритании Перси Пилчер, который работал на Максима и построил и успешно пилотировал несколько планеров в период с середины до конца 1890-х годов, в 1899 году сконструировал прототип самолета с двигателем, который, как показали недавние исследования, показано, был бы способен летать. Однако, как и Лилиенталь, он погиб в результате авиакатастрофы, прежде чем смог его проверить.
Публикации, в частности, Октав Чанут «Прогресс в летающих машинах 1894 года» и «Проблема полета человека» (1894 г.) и «Ежегодники авиации» (1895–1897 гг.) Помогли довести текущие исследования и события до более широкая аудитория.
Изобретение воздушного змея в этот период австралийцем Лоуренсом Харгрейвом привело к разработке практичного биплана . В 1894 году Харгрейв соединил вместе четыре своих воздушных змея, добавил стропу и пролетел 16 футов (4,9 м). Демонстрируя скептически настроенной публике, что можно построить безопасный и стабильный летательный аппарат, Харгрейв открыл дверь другим изобретателям и пионерам. Харгрейв посвятил большую часть своей жизни созданию летательного аппарата. Он страстно верил в открытое общение в научном сообществе и не патентовал свои изобретения. Вместо этого он скрупулезно опубликовал результаты своих экспериментов, чтобы мог происходить взаимный обмен идеями с другими изобретателями, работающими в той же области, чтобы ускорить совместный прогресс. Октав Шанют убедился, что множественные крылья Самолеты были более эффективны, чем моноплан, и в них была представлена конструкция крыла с подкосами и проволокой, которая, благодаря сочетанию жесткости и легкости, в виде биплана станет доминирующей в конструкции самолетов на десятилетия вперед. Изобретатель воздушного змея Лоуренс Харгрейв также экспериментировал в 1880-х годах с моделями монопланов и к 1889 году сконструировал роторный двигатель, приводимый в движение сжатым воздухом.
Даже прыжки на воздушном шаре стали успешными. В 1905 году Дэниэл Мэлони был доставлен на воздушном шаре на планере с тандемным крылом, спроектированном Джоном Монтгомери, на высоту 4000 футов (1200 м), после чего был выпущен, спланирован и приземлился в заданном месте в рамках большая публичная демонстрация полета в Санта-Клара, Калифорния. Однако после нескольких успешных полетов, во время восхождения в июле 1905 года, веревка от воздушного шара ударилась о планер, и планер потерпел неудачу в конструкции после высвобождения, что привело к смерти Мэлони.
Моноплан № 21, вид сзади. Уайтхед сидит рядом с дочерью Роуз на коленях; другие на фотографии не опознаны. Гюстав Вайскопф был немцем, эмигрировавшим в США, где вскоре сменил имя на Уайтхед. С 1897 по 1915 год он проектировал и строил летательные аппараты и двигатели. 14 августа 1901 года Уайтхед утверждал, что совершил управляемый полет с двигателем на своем моноплане номер 21 в Фэрфилде, Коннектикут. Отчет о полете был опубликован в газете Bridgeport Sunday Herald и был повторен в газетах по всему миру. Уайтхед совершил еще два полета 17 января 1902 года на своем моноплане №22. Он описал его как имеющий двигатель мощностью 40 лошадиных сил (30 кВт) со сдвоенными гребными винтами трактора и управляемый дифференциальной скоростью гребного винта и рулем направления. Он утверждал, что пролетел круг в 10 километров (6,2 мили).
В течение многих лет утверждения Уайтхеда игнорировались или отклонялись ведущими историками авиации. В марте 2013 года Jane's All the World's Aircraft опубликовала передовую статью, в которой полет Уайтхеда был признан первым пилотируемым, управляемым и управляемым полетом летательного аппарата тяжелее воздуха. Смитсоновский институт входит в число тех, кто не согласен с тем, что Уайтхед летал, как сообщалось.
Первая авария пилотируемого аэродрома Лэнгли на реке Потомак, 7 Октябрь 1903 г. После выдающейся карьеры в астрономии и незадолго до того, как стать секретарем Смитсоновского института, Сэмюэл Пирпон Лэнгли начал серьезное исследование аэродинамики на том, что сегодня является Питтсбургский университет. В 1891 году он опубликовал «Эксперименты в аэродинамике», в которых подробно описал свои исследования, а затем обратился к созданию своих проектов. Он надеялся достичь автоматической аэродинамической устойчивости, поэтому мало уделял внимания управлению в полете. 6 мая 1896 года с аэродрома № 5 Лэнгли совершил первый успешный продолжительный полет беспилотного летательного аппарата с двигателем тяжелее воздуха значительных размеров. Он был запущен с подпружиненной катапульты, установленной на крыше плавучего дома на реке Потомак недалеко от Квантико, Вирджиния. В тот же день было совершено два полета: один на 1005 метров (3297 футов) и второй на 700 метров (2300 футов) со скоростью примерно 25 миль в час (40 км / ч). В обоих случаях «Аэродром № 5» приземлился на воду, как и планировалось, потому что в целях экономии веса он не был оборудован шасси. 28 ноября 1896 г. был совершен еще один успешный полет с аэродромом № 6. Этот полет на высоте 1460 метров (4790 футов) был засвидетельствован и сфотографирован Александром Грэмом Беллом. Аэродром № 6 был фактически сильно измененным аэродромом № 4. От оригинального самолета осталось так мало, что ему было присвоено новое обозначение.
После успеха аэродромов № 5 и № 6 Лэнгли начал искать средства для создания полномасштабной версии своей конструкции для перевозки людей. Подстегиваемое испано-американской войной, правительство США выделило ему 50 000 долларов на разработку летательного аппарата, несущего человека, для воздушной разведки. Лэнгли планировал построить увеличенную версию, известную как Аэродром A, и начал с меньшего Четверть-масштабного аэродрома, который пролетел дважды 18 июня 1901 года, а затем снова с более новый и более мощный двигатель в 1903 году.
После успешных испытаний базовой конструкции, он затем обратился к проблеме подходящего двигателя. Он нанял Стивена Бальцера на его изготовление, но был разочарован, когда он выдал всего 8 лошадиных сил (6,0 кВт) вместо ожидаемых 12 лошадиных сил (8,9 кВт). Помощник Лэнгли, Чарльз М. Мэнли, затем переработал конструкцию в пятицилиндровый радиальный двигатель с водяным охлаждением, который выдавал 52 лошадиных силы (39 кВт) при 950 оборотах в минуту, и на это ушли годы. Теперь, обладая мощностью и дизайном, Лэнгли возлагал большие надежды на их обоих.
К его ужасу, получившийся самолет оказался слишком хрупким. Простое масштабирование оригинальных небольших моделей привело к тому, что конструкция была слишком слабой, чтобы удерживать ее вместе. Два запуска в конце 1903 года оба закончились тем, что аэродром сразу упал в воду. Пилота Мэнли каждый раз спасали. Кроме того, система управления самолетом была неадекватной, чтобы позволить пилоту быстро реагировать, и у нее не было метода бокового управления, а устойчивость аэродрома в воздухе была незначительной.
Попытки Лэнгли получить дополнительное финансирование не увенчались успехом, и его усилия были прекращены. Через девять дней после его второго неудачного запуска 8 декабря братья Райт успешно взлетели на своем «Флайере». Гленн Кертисс внес 93 модификации в аэродром и управлял этим совершенно другим самолетом в 1914 году. Смитсоновский институт, не признавая изменений, утверждал, что аэродром Лэнгли был первой машиной, "способной летать".
Планер Райт, скоординированный поворот с использованием деформации крыла и руля направления, 1902 г. Райт решил проблемы управления и мощности, с которыми столкнулись пионеры авиации. Они изобрели управление креном с использованием деформации крыла и комбинированное управление креном с одновременным рысканием с помощью управляемого заднего руля направления. Хотя деформация крыла как средство управления креном использовалась лишь кратковременно на ранней стадии развития авиации, нововведение в сочетании управления креном и рысканием стало фундаментальным достижением в управлении полетом. Для управления тангажем Райт использовали передний руль высоты (утка), еще один элемент дизайна, который позже стал устаревшим.
Райт провел строгие испытания в аэродинамической трубе профилей и летные испытания полноразмерных планеров. Они не только построили рабочий самолет с двигателем, Райт Флайер, но и значительно продвинули науку в области авиационной техники.
Они сконцентрировались на управляемости самолетов без двигателя, прежде чем пытаться управлять двигателем. С 1900 по 1902 год они построили и выполнили серию из трех планеров. Первые два оказались гораздо менее эффективными, чем ожидали Райт, основываясь на экспериментах и трудах их предшественников XIX века. Их планер 1900 года имел только половину подъемной силы, которую они ожидали, а планер 1901 года работал еще хуже, пока временные модификации не сделали его пригодным для эксплуатации.
В поисках ответов Райт построил свою собственную аэродинамическую трубу и оснастил ее сложным измерительным устройством для расчета подъемной силы и сопротивления 200 различных конструкций крыла размером с модель, которые они создали. В результате Райт исправил ранее сделанные ошибки в расчетах подъемной силы и сопротивления и использовал эти знания для создания своего третьего планера 1902 года в серии. Он стал первым пилотируемым летательным аппаратом тяжелее воздуха, который имел механическое управление по всем трем осям : тангажу, крену и рысканью. Его новаторский дизайн также включал крылья с более высоким соотношением сторон , чем у предыдущих планеров. Братья успешно управляли планером 1902 года сотни раз, и он показал себя намного лучше, чем их предыдущие две версии.
Чтобы получить достаточную мощность для своего летательного аппарата с приводом от двигателя, Райты разработали и построили маломощный двигатель внутреннего сгорания. Используя данные своей аэродинамической трубы, они спроектировали и вырезали деревянные пропеллеры, которые были более эффективными, чем какие-либо ранее, что позволило им получить адекватные характеристики при малой мощности двигателя. На дизайн Flyer также повлияло стремление Райтов научиться безопасно летать без неоправданного риска для жизни и здоровья, а также сделать аварии выживаемыми. Ограниченная мощность двигателя привела к низкой скорости полета и необходимости взлетать при встречном ветре.
Wright Flyer : первый продолжительный полет с управляемым двигателем. По данным Смитсоновского института и Международной авиационной федерации (FAI), Райты совершили первый устойчивый управляемый пилотируемый полет с двигателем тяжелее воздуха в Килл-Девил-Хиллз, Северная Каролина, в 4 милях (6,4 км) к югу от Китти-Хок, Северная Каролина 17 декабря 1903 года. Первый полет Орвилла Райта на 120 футов (37 м) за 12 секунд был зафиксирован на знаменитой фотографии. В четвертом полете того же дня Уилбур Райт пролетел 852 фута (260 м) за 59 секунд. Современный анализ профессора Фреда Кулика и Генри Р. Рекса (1985) продемонстрировал, что летчик Райта 1903 года был настолько нестабильным, что им почти не мог управлять никто, кроме Райтов, которые тренировались на планере 1902 года.
Райт продолжал разрабатывать свои летательные аппараты и летать в прерии Хаффман около Дейтона, штат Огайо в 1904–05 годах. После аварии в 1905 году они восстановили Flyer III и внесли важные изменения в конструкцию. Они почти вдвое увеличили размер руля высоты и руля направления и переместили их примерно вдвое на расстояние от крыльев. Они добавили две неподвижные вертикальные лопасти (так называемые «поворотники») между рулями высоты и сделали крылья очень небольшими двугранными. Они отключили руль направления от системы управления перекосом крыла и, как и во всех будущих самолетах, поместили его на отдельную ручку управления. Flyer III стал первым практичным самолетом (хотя и без колес и с пусковым устройством), который постоянно летал под полным контролем, безопасно возвращал своего пилота в исходную точку и приземлялся без повреждений. 5 октября 1905 года Уилбур пролетел 24 мили (39 км) за 39 минут 23 секунды ».
В конце концов Райты вообще отказались от форплана с Model B 1910 года, вместо этого имея
Согласно апрельскому выпуску журнала Scientific American за апрель 1907 года, братья Райт, казалось, обладали самыми передовыми знаниями в области сверхтяжелости. - воздушная навигация в то время. Тем не менее, в том же номере журнала также утверждалось, что до апрельского номера 1907 года в Соединенных Штатах не было совершено никаких рейсов. Поэтому они разработали Scientific American Aeronautic Trophy, чтобы стимулировать разработку более тяжелого
После того, как был достигнут управляемый полет с двигателем, все еще требовался прогресс для создания практичного летательного аппарата для общего использования. Первую мировую войну иногда называют эрой пионеров авиации.
История первых полетов с двигателями во многом является историей раннего строительства двигателей. Райт разработал свои собственные двигатели. Они использовали одномоторный двигатель, четырехцилиндровый рядный с водяным охлаждением мощностью 12 лошадиных сил (8,9 кВт) с пятью коренными подшипниками и впрыском топлива. Корабль Уайтхеда приводился в действие двумя двигателями его конструкции: наземным двигателем мощностью 10 лошадиных сил (7,5 кВт), который приводил в движение передние колеса, стремясь достичь взлетной скорости, и ацетиленовым двигателем мощностью 20 лошадиных сил (15 кВт). пропеллеры. Уайтхед был опытным машинистом, и, как сообщается, он собирал средства для своего самолета, производя и продавая двигатели другим авиаторам. Самые ранние двигатели не были ни мощными, ни достаточно надежными для практического использования, и разработка улучшенных двигателей шла рука об руку с улучшением самих планеров.
В Европе Леон Левавассер Antoinette 8V - пионер формата двигателя V-8, впервые запатентованный в 1902 году, доминировал в полете в течение нескольких лет после того, как он был представленный в 1906 году, использовался для многих известных судов той эпохи. Благодаря прямому впрыску топлива, испарительному водяному охлаждению и другим расширенным функциям он генерировал около 50 лошадиных сил (37 кВт).
Британский Green C.4 1908 года последовал примеру Райта с четырехцилиндровым рядным двигателем с водяным охлаждением, но выдавал 52 лошадиных силы (39 кВт). На нем установлено множество успешных самолетов-пионеров, в том числе и А.В. Roe.
Также выпускались горизонтально противоположные конструкции. Четырехцилиндровый двигатель de Havilland Iris с водяным охлаждением развивал мощность 45 лошадиных сил (34 кВт), но использовался мало, в то время как успешный двухцилиндровый двигатель Nieuport достиг 28 л.с. (21 кВт) в 1910 году.
1909 saw radial engine forms rise to significance. The Anzani 3-cylinder semi-radial or fan engine of 1909 (also built in a true, 120° cylinder angle radial form) developed only 25 horsepower (19 kW) but was much lighter than the Antoinette, and was chosen by Louis Blériot for his cross-Channel flight. More radical was the Seguin brothers' series of Gnôme rotary radial engines, starring with the Gnome Omega 50 horsepower (37 kW) air-cooled seven-cylinder rotary engine in 1906. In a rotary engine, the crankshaft is закреплен на планере, и весь кожух двигателя и цилиндры вращаются вместе с винтом. Хотя этот тип был представлен еще в 1887 году Лоуренсом Харгрейвом, улучшения, внесенные в Gnome, создали прочную, относительно надежную и легкую конструкцию, которая произвела революцию в авиации и будет непрерывно развиваться в течение следующих десяти лет. Топливо подавалось в каждый цилиндр прямо из картера, что означало, что требовался только выпускной клапан. Более крупный и мощный девятицилиндровый двигатель Le Rhône 9C мощностью 80 лошадиных сил был представлен в 1913 году и получил широкое распространение в военных целях.
Рядные и V-образные двигатели оставались популярными, а немецкая компания Mercedes выпустила сериюшестицилиндровых моделей с водяным охлаждением. В 1913 году они представили очень успешную серию D.I мощностью 75 киловатт (101 л.с.).
Легкость и прочность биплана компенсируется неэффективностью, присущей размещениюдвух крыльев так близко друг к другу. Конструкции бипланов и монопланов соперничали друг с другом, и оба они все еще производились к моменту начала войны в 1914 году.
Заметной разработкой, хотя и неудачной, стал первый когда-либо построенный свободнонесущий моноплан. Antoinette Monobloc 1911 года имел полностью закрытую кабину и обтекаемую ходовую часть, но мощности его двигателя V-8 в 50 лошадиных сил (37 кВт) было недостаточно для того, чтобы он мог пролететь не более нескольких футов. Более успешным был моноплан Deperdussin, который выиграл первую гонку 1913 года Schneider Trophy, пилотируемую Морисом Прево, совершив 28 кругов на 10 км (6,2 мили). курс со средней скоростью 73,63 км / ч (45,75 миль / ч).
Были проведены эксперименты с трипланами, в частности с серией, построенной между 1909 и 1910 годами британским пионером А.В. Роу. квадрупоплан тоже стал лучше с четырьмя крыльями. Мультиплоскость , имеющая большое количество очень тонких крыльев, также подвергалась экспериментам, наиболее успешным из которых был Горацио Филлипс. Его последний прототип подтвердил неэффективность и низкую эффективность идеи.
Были опробованы и другие радикальные подходы к конструкции крыла. Изобретатель шотландского происхождения Александр Грэм Белл разработал ячеистую восьмигранную форму крыла, которая, как и многоплоскость, оказалась разочаровывающе неэффективной. Среди других тусклых исполнителей были ромбовидный элемент Эдвардса, кольцевое крыло Ли-Ричардса и изменяющееся количество крыльев одно за другим в тандеме.
. Многие из этих ранних экспериментальных форм были в принципе весьма практичными и имели с тех пор снова появился.
Ранние работы были сосредоточены в первую очередь на том, чтобы сделать корабль достаточно устойчивым, чтобы летать, но не смогли обеспечить полную управляемость, в то время как Райты пожертвовали стабильностью, чтобы сделать свой Флайер полностью управляемым. Практичный самолет требует и того, и другого. Хотя стабильность была достигнута с помощью нескольких конструкций, принципы не были полностью поняты, и прогресс был неустойчивым. Элероны постепенно заменили деформацию крыла на боковой контроль, хотя иногда конструкторы, как в случае с Blériot XI, ненадолго возвращались к деформации крыла. Точно так же цельнотянутые оперения уступили место неподвижным стабилизаторам с прикрепленными шарнирными рулями. Конфигурация утка-толкателя ранних самолетов Wright Flyers была заменена конструкциями тягачей с винтом.
Во Франции прогресс был относительно быстрым.
Сантос-Дюмон 14-бис.В 1906 году бразилец Альберто Сантос-Дюмон совершал публичные полеты во Франции со своим 14- бис. Биплан-толкач "утка" с ярко выраженным двугранным углом крыла, он имеет крыло коробчатого типа в стиле Харгрейва с установленным впереди "коробчатым" узлом, который был подвижным, чтобы действовать как руль высоты и руль направления. Позже он добавляет вспомогательные поверхности между крыльями в качестве примитивных элеронов для бокового управления. Его полет был первым полетом на двигателе тяжелее воздуха, подтвержденным Аэроклуб Франции, и был удостоен премии Премия Дойч-Архидиакона за первый официально наблюдаемый полет на высоту более 25 метров. (82 футов). Позже он установил первый мировой рекорд, признанный международный авиационная федерация, пролетев 220 метров (720 футов) за 21,5 секунды.
В следующем году Луи Блерио пилотировал Блерио VII, тракторный моноплан с полным трехосным управлением с использованием горизонтального оперения в комбинированных рулей высоты и элеронов. Его непосредственный потомок, Блерио VIII, был первым планером, который объединил узнаваемые элементы современной системы управления полетом в апреле 1908 года. Где Горацио Филлипс и Траян Вуя потерпел неудачу, Блерио был первым практическим тракторным монопланом и положил начало тенденции во французской авиации. К 1909 году он разработал эту конфигурацию до такой степени, что Блерио XI смог пересечь Ла-Манш, среди других усовершенствований, используя хвостовые поверхности только в качестве руля высоты и с помощью деформации крыла для боковой контроль. Другой проект, появившийся в 1907 году, был биплан Voisin. В нем отсутствовало какое-либо положение для бокового управления, и он мог выполнять только мелкие повороты, используя только управление рулем направления, но в течение года Анри Фарман успешно управлял им, и 13 января 1908 года он выиграл 50 000 франков Deutsch de La Meurthe-Archdeacon Grand Prix de l'Aviation за то, что он стал первым авиатором, выполнившим подписанный 1-километровый полет по замкнутой цепи, включая взлет и посадку на собственном ходу самолета.
Дизайны французского первопроходца Леона Левавассера более известны под названием Антуанетта, которую он основал. Его Antoinette IV 1908 года представляет собой моноплан современной конфигурации с хвостовым оперением и стабилизатором, каждый из которых имеет подвижные рулевые поверхности и элероны на крыльях. Элероны не были достаточно эффективными, и на более поздних моделях их заменили коробление крыла.
В конце 1908 года братья Voisin продали самолет, заказанный Анри Фарманом, J. Т. К. Мур-Брабазон. Возмущенный, Фарман построил свой собственный самолет, адаптировав дизайн Вуазена, добавив элероны. После дальнейших модификаций оперения и элеронов, Фарман III стал самым популярным самолетом, проданным между 1909 и 1911 годами, и ему широко подражали. В Великобритании американский эмигрант Сэмюэл Коди управлял самолетом, похожим по компоновке на летчик Райта в 1908 году, с хвостовым оперением и большим передним лифтом. В 1910 году усовершенствованная модель, оснащенная межкрыльевыми элеронами, выиграла соревнование Michelin Cup, второй самолет Джеффри де Хэвилленда в стиле Фармана с элеронами на верхнем крыле стал Королевский авиационный завод FE1. Bristol Boxkite, копия Farman III, производилась в больших количествах. В США Гленн Кертисс пилотировал сначала AEA June Bug, а затем его Golden Flyer, который в 1910 году совершил первую посадку и взлет на военно-морскую палубу. Между тем, сами Райты также боролись с проблемой достижения стабильности и контроля, продолжая эксперименты с носовой частью, прежде чем добавить второй небольшой самолет в хвосте, а, наконец, полностью удалить носовую часть. Они анонсировали свою двухместную модель Model B в 1910 году и лицензировали ее производство в 1911 году как модель Burgess Model F.
. Были опробованы многие другие радикальные компоновки. В Соединенном Королевстве Дж. W. Dunne ал серию бесхвостых толкателей со стреловидными крыльями с конической поверхностью. Его биплан D.5 совершил полет в 1910 году и оказался полностью устойчивым. Данн сознательно избегал полного управления по трем осям, вместо этого разработав систему, с которой было легче работать и более безопасной. Система Данна не получила распространения. Его бесхвостая конструкция достигла своего пика с D.8, который был произведен по лицензии во Франции Ньюпор и в США как Берджесс-Данн, однако он был отвергнут как практический боевой самолет британской армией, в которой Данн был офицером, потому что он был слишком устойчивым и, следовательно, недостаточно маневренным в бою.
Анри Фабр на своем Гидравионе. 1901 г. в Австрии Вильгельм Кресс не может взлететь на своем маломощном Drachenflieger, гидросамолете с двумя алюминиевыми понтонами и тремя крыльями, соединенными тандемом.
1910 г. во Франции Анри Фабр совершает первый полет гидросамолета на своем Гидравионе. Это был моноплан с биплана и носовой руль три коротких плаваний в макете трехколесный велосипед.
1912 г. Первый в мире авианосец , Foudre ВМС Франции, садится на свой первый гидросамолет , Voisin Canard.
Проблема с первыми гидросамолетами была тенденция к всасыванию между водой и летними аппаратами по мере увеличения скорости, что удерживает самолет и препятствует взлету. Британский конструктор Джон Сирил Порте изобрел технику размещения ступеньки в нижней части самолета, чтобы нарушить всасывание, и это было включено в 1914 году Curtiss Model H.
В 1909 году самолеты оставались хрупкими и мало использовались. Ограниченная мощность двигателя означала, что полезная нагрузка была ограничена. Базовая конструкция и технология материалов планера состояла в основном из твердых пород дерева или стальных труб, скрепленных стальной проволокой и покрытых льняной тканью, легковоспламеняющимся элементом жесткости. и герметик. Необходимость экономии означала, что многие самолеты были конструктивно хрупкими и нередко были в полете, особенно при выполнении резких маневров, таких как выход из крутого пикирования, что требовалось в бою.
Эти развивающиеся летающие машины были признаны не просто игрушками, а оружием в процессе создания. В 1909 году итальянский штабной офицер Джулио Дуэ заметил:
Небо скоро станет другим полем битвы, не менее важным, чем поля битвы на суше и на море... средств, нанося удары по его операционным базам или по его производственным центрам. Нам лучше привыкнуть к этой идее и подготовиться.
— Джулио Дуэ (итальянский штабной офицер), 1909В 1911 году капитан Бертрам Диксон, первый британский военный офицер, совершивший полеты. и первый британский военный, выполнивший миссию воздушной разведки на самолете с неподвижным крылом во время армейских маневров в 1910 году, предсказал военное использование самолетов. Техническая подгруппа -Комитет имперской обороны.
Ракеты впервые были сброшены с самолета, когда армия США лейтенант Пол У. Бек сбросил мешков с песком. моделирование бомб над Лос-Анджелесом, Калифорнией.
Самолеты впервые были использованы в военных действиях во время итало-турецкой войны 1911– 1912 гг.. Первое боевое применение имело место 23 октября 1911 года, когда капитан совершил полет около Бенгази на Блерио XI. Первая воздушная бомбардировка последовала вскоре после этого, 1 ноября, когда младший лейтенант Джулио Гавотти сбросил четыре бомбы на два оазиса, удерживаемые турками. Первый фотографический разведывательный полет состоялся в марте 1912 года, также его пилотировал капитан Пьяцца.
Некоторые типы, разработанные в этот период, будут служить в армии время Первой мировой войны или даже во время нее. К ним напад Этрих Таубе 1910 г., Fokker Spin 1911 г., Королевский авиазавод BE.2, Sopwith Tabloid / Schneider и множество устаревших типов, которые используются для обучения пилотов. Сикорский Илья Муромец (также известный как Sikorsky S-22) был первым четырехмоторным самолетом, когда-либо запущенным в производство, и самым большим самолетом своего времени, прототип, впервые взлетевший в 1913 году, незадолго до начала войны. В дальнейшем этот тип будет служить как бомбардировщик, так и транспортник.
Вертолеты Пола Корню 1907 года. 
Экспериментальный вертолет Энрико Форланини (1877), выставленный в Museo nazionale della scienza e della tecnologia Леонардо да Винчи из Милана Ранняя работа над роторным подъемником с приводом от двигателя была продолжена более поздними исследователями, независимо от разработки самолетов с неподвижным крылом.
В 19 веке во Франции была создана ассоциация для сотрудничества в разработке вертолетов, которых было много во Франции. В 1863 г. построил модель с использованием роторов встречного вращения. Первоначально приводившийся в действие паром, он не удался, но заводная версия все же полетела. Другие дизайны, охватывающие широкий спектр форм, включающие Помеса и Де ла Пауза (1871 г.), Пено, Ахенбаха (1874 г.), Дьёэда (1887 г.), Меликоффа (1877 г.), Форланини (1877 г.), Кастеля (1878 г.) и Дандриё (1878–79). Из модели них Форланини с паровым двигателем и вращением в противоположных направлениях летела в течение 20 секунд, достигнув высоты 13 метров (43 фута), и модель Дандриё с резиновым двигателем также летела.
Отец Хирама Максима задумал вертолет с двумя вращающимися в противоположных направлениях несущими винтами, но не смог найти достаточно мощный двигатель, чтобы построить его. Сам Хирам набросал план вертолета в 1872 году, прежде чем переключить свое внимание на полет с неподвижным крылом.
В 1907 году французский автожир Бреге-Рише № 1 совершил «привязанный» испытательный полет и стал первым пилотируемым вертолетом, поднявшимся с земли. Он поднялся примерно на 60 сантиметров (24 дюйма) и завис в течение минуты. Однако полет неисправен неустойчивым.
Двумя месяцами позже в Лизенуксе, Франция, Поль Корню совершил первый свободный полет на пилотируемом винтокрыле на своем вертолете Cornu, поднявшись на высоту 30 сантиметров (12 дюймов) и оставаясь в воздухе в течение 20 секунд.
Портал авиации 
Портал истории 
Портал Также технологий 