История авиации

редактировать
История проектирования, разработки, производства, эксплуатации и использования самолетов

Военный летчик Райт на фургоне в 1908 г. году. Французский аэростат-разведчик L'Intrépide 1796 года, старейшее из используемых летательных аппаратов, в Heeresgeschichtliches Museum, Вена. Леонардо да Орнитоптер Винчи дизайн Авиационная хронология

История авиации насчитывает более двух тысяч лет, начиная с самых ранних форм авиации такие как воздушные змеи и прыжки с вышки на сверхзвуковой и гиперзвуковой полет с помощью двигателя, тяжелее, чем воздух струи.

Воздушный змей, летающий в Китае, восходит к нескольким сотням лет до нашей эры и медленно распространился по всему миру. Считается, что это самый ранний пример полета человека. Винчи мечта 15-го века о полете нашла выражение в нескольких рациональных, но ненаучных залах, хотя он и не пытался воплотить ни в одном из них.

Открытие водорода в 18 веке привело к появлению водородного баллона, почти в то же время, что и братья Монгольфье вновь открыл воздушный шар и начал пилотируемые полеты. Различные теории в механике, высказанные физиками в тот же период времени, в частности, гидродинамика и законы движения Ньютона, привели к основанию аэродинамики., в первую очередь сэром Джорджем Кэли. Когда правительство французское правительство учредило компанию по производству воздушных шаров во время революции..

Эксперименты с помощью космического аппарата для создания более тяжелых - воздушных судов, до начала 20 века достижений в области двигателестроения и аэродинамики впервые сделали возможным управляемый полет с двигателем. Современный самолет с характерным оперением был создан к 1909 году, и с тех пор история самолета была связана с разработкой все и более мощных двигателей.

Первыми большими воздушными кораблями были жесткие дирижабли, впервые разработанные фон Цеппелином, которые вскоре стали синонимом дирижаблей и доминировали в дальних полетах до тех пор, пока 1930-е годы, когда стали популярны большие летающие лодки. После Второй мировой войны, летающие лодки, в свою очередь, были заменены наземными самолетами, новый и мощный реактивный двигатель произвел революцию как в авиапутешествиях, так и в военной авиации.

Во второй половине 20-го века с появлением цифрового электроники произошли большие успехи в области летной аппаратуры и систем управления полетом. В 21 веке широко использовались беспилотные дроны для военных, гражданских и развлекательных целей. Благодаря цифровому управлению стали возможны нестабильные самолеты, такие как летающие крылья.

Содержание
  • 1 Этимология
  • 2 Первобытные начала
    • 2.1 Прыжки с башни
    • 2.2 Воздушные змеи
      • 2.2.1 Воздушные змеи для перевозки людей
    • 2.3 Крылья ротора
    • 2.4 Воздушные шары
    • 2,5 Возрождение
  • 3 Легче воздуха
    • 3,1 Начало современных теорий
    • 3,2 Воздушные шары
    • 3,3 Дирижабли
  • 4 Тяжелее воздуха
    • 4,1 XVII и XVIII века
    • 4,2 XIX век
      • 4.2.1 Сэр Джордж Кэли и первый современный самолет
      • 4.2.2 Эпоха пара
      • 4.2.3 Научиться летать
    • 4.3 Лэнгли
    • 4.4 Уайтхед
    • 4.5 Братья Райт
  • 5 Эпоха пионеров (1903–1914)
    • 5.1 Пионеры в Европе
    • 5.2 Полет как устоявшаяся технология
    • 5.3 Винтокрылая машина
    • 5.4 Использование в военных целях
  • 6 Первая мировая война (1914–1918)
    • 6.1 Боевые схемы
  • 7 Между мировыми войнами (1918–1939)
  • 8 Вторая мировая война (1939–1945)
  • 9 Послевоенная эпоха (1945–1979)
  • 10 Цифровая эпоха (1980 - настоящее время)
  • 11 21 век
  • 12 См. Также
  • 13 Ссылки
    • 13.1 Библиография
  • 14 Дополнительная литература
  • 15.1 Статьи
  • 15.2 Медиа
Этимология

Термин авиация, существительное действие от латинского avis «птица» с суффиксом -ation, означающим действием или прогресс, был придуман в 1863 году французским пионером Гийомом Жозефом Габриэлем де ла Ландель. (1812–1886) в «Авиация и навигация без баллонов».

Первобытные начала

Прыжки с башен

Дедал работает над крыльями Икара.

Со времен античности ходили рассказы о людях, которые привязывали к себе птичьи крылья, укрепленные плащи или другие приспособления и пытались летать, обычно прыгая с башни. Греческая легенда о Дедале и Икаре - одна из самых ранних известных; другие произошли из древней Азии и европейского средневековья. В этот ранний период подъемной силы, устойчивости и контроля не были поняты, и большинство попыток закончились серьезными травмами или смертью.

андалузский ученый Аббас ибн Фирнас (810–887 гг. Н.э.), как утверждается, совершил прыжок в Кордова, Испания, прикрывая свое тело с перьями стервятника и двумя крыльями к его рукам. Мухаммад I из Кордовы придворный поэт IX века Мумин ибн Саид и 17 век алжирский историк Ахмед Мохаммед аль-Маккари, хранится на источнике, не сохранившихся до наших дней, говорит, что Фирнас пролетел некоторое расстояние, чем приземлиться с некоторыми травмами, связанными с отсутствием у него хвоста. Согласно Джону Хардингу, планер Ибн Фирнаса был первой попыткой полета тяжелее воздуха в истории авиации. В XII веке Вильгельм Малмсберийский утвержден, что бенедиктинский монах XI Эйлмер из Мальмсбери прикрепил крылья к своим рукам и ступням и пролетел на небольшое расстояние, но сломал обе ноги, приземлился, также не позаботившись сделать себе хвост.

Многие другие совершили хорошо документированные прыжки в последующие столетия. Еще в 1811 году Альбрехт Берблингер построил орнитоптер и прыгнул в Дунай в Ульме.

Воздушные змеи

Ксилография воздушной змея из книги Джона Бэйта 1635 года Тайны природы и искусства.

воздушный змей, возможно, был первой формой искусственного самолета. Он был изобретен в Китае, возможно, еще в V веке до нашей эры Мози (Мо Ди) и Лу Банем (Гуншу Бань). Более поздние дизайны часто имитировали летающих насекомых, птиц и других животных, как реальных, так и мифических. Были произведены музыкальные звуки во время полета. Древние и средневековые китайские источники описывают воздушные змеи, которые использовались для измерения расстояний, проверки ветра, подъемников, сигналов, связи и отправки сообщений.

Воздушные змеи распространились из Китая по всему миру. После внедрения в Индию воздушный змей превратился в воздушную змея, где абразивная леска используется для вырезания других воздушных змеев.

Воздушные змеи, несущие людей

Считается, что воздушные змеи, несущие людей, широко использовались в древнем Китае как в гражданских, так и военных целях и иногда применялись в качестве наказания. Раннее зарегистрированное бегство заключенного Юань Хуантоу, китайского принца, произошло в VI веке нашей эры. 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.

Роторные крылья

Использование несущего винта для вертикального полета существует с 400 г. До н.э. в виде бамбукового вертолета, древней китайской игрушки. Подобный "moulinet à noix" (ротор на гайке) появился в Европе в 14 веке нашей эры.

Воздушные шары

A небесный фонарь.

С давних времен китайцы понимают, что горячий воздух поднимается вверх и применили этот принцип к типу небольшого воздушного шара, названного 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 (180–234 гг. Н.э., почетный титул Kongming), который, как говорят, использовал их для устрашения вражеских войск.

Есть свидетельства того, что Китайцы также решили проблему воздушной навигации »с помощью воздушных шаров за сотни лет до 18 века.

Возрождение

Один из набросков Леонардо

В конце концов, после Ибн Фирнаса В ходе строительства некоторые исследователи начали открывать и определять некоторые основы рационального проектирования самолетов. Самым известным из них был Леонардо да Винчи, хотя его работы оставались неизвестными до 1797 года, и поэтому не оказали влияния на развитие событий в течение следующих трехсот лет. Хотя его проекты рациональной мощности, они не являются научными и особенно недооценивают необходимое количество необходимой.

Леонардо изучал полет птиц и летучих мышей, заявляет о превосходстве последних из-за его неперфорированного крыла. Он проанализировал их и предвосхитил многие принципы аэродинамики. Он понимал, что «объект такое же сопротивление воздуху, как и воздух». Исаак Ньютон не публиковал свой третий закон движения до 1687 года.

С последних лет 15 века до 1505 года Леонардо писал и делал наброски наборов конструкций для летательных аппаратов и механизмов, включая орнитоптеры, планеры с неподвижным крылом, винтокрылые аппараты (возможно, вдохновленные игрушечными вертолетами), парашюты (в виде пирамидального шатер с деревянным каркасом) и датчик скорости ветра. Его ранние проекты были с двигателями человека и включаются орниттеры и винтокрылые машины; однако он осознал непрактичность этого и позже обратился к управляемому планирующему полету, а также набросал некоторые конструкции, приводимые в движение пружиной.

Согласно одной часто повторяемой, хотя и определенно вымышленной истории, в 1505 году Леонардо или один из его учеников пытались взлететь с вершины Монте-Сесери.

Легче воздуха

Начало современного теорий

В 1670 году Франческо Лана де Терци опубликовал работу, предполагающую полет легче, чем вытесненный воздух, которые представляют собой вакуум, были бы легче, чем вытесненный воздух, для подъема дирижабля. Несмотря на то, что он был теоретически надежным, его конструкция была невозможна: давление окружающего воздуха раздавило бы сферы. Идея использования вакуума для создания подъемной силы теперь известна как вакуумный дирижабль, но остается невыполнимой с любыми существующими материалами .

В 1709 году Бартоломеу де Гужман подал петицию Король Португалии Иоанн V умоляет о поддержке своего изобретения дирижабля, который он выразил величайшее 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 выдающих личностей. Несомненно, что Гужман работал над этим принципом публичной игры, который он представил перед судом 8 августа 1709 года в зале Casa da Índia в Лиссабоне, когда он продвигал шар на крышу сгорания.

Воздушные шары

Литографическое изображение новаторских событий (1783–1846 гг.).

1783 год стал переломным годом для воздухоплавания и авиации. В период с 4 июня по 1 декабря во Франции было сделано пять первых авиационных достижений:

  • 4 июня братья Монгольфье применили свой беспилотный воздушный шар в Анноне, Франция.
  • 27 августа Жак Шарль и братья Робер (Les Freres Robert ) запустили первый в мире беспилотный водородный двигатель. наполненный воздушный шар с Марсова поля, Париж.
  • 19 октября Монгольфье запустили первый пилотируемый полет - привязанный аэростат с людьми на борту в Folie Titon в Париже. Авиаторами были ученый Жан-Франсуа Пилатр де Розье, менеджер по производству Жан-Батист Ревейон и Жиру де Виллет.
  • 21 ноября Монгольфье запустили в воду первый бесплатный полет с пассажирами-людьми. Король Людовик XVI изначально постановил, что осужденные преступники будут первыми пилотами, но Жан-Франсуа Пилатр де Розье вместе с маркизом Франсуа д'Арландом успешно подали прошение о награждении. Они пролетели 8 км (5,0 миль) на воздушном шаре, питаемом дровами.
  • 1 декабря Жак Шарль и Николя-Луи Робер запустили пилотируемый водородный шар из Сад Тюильри в Париже, свидетелями которого стали 400 000 человек. Они поднялись на высоту около 1800 футов (550 м) [15] и приземлились на закате в Неслес-ла-Валле после продолжительностью 2 часа 5 минут, преодолев 36 км. После того, как Роберт спустился, Чарльз решил подняться один. На этот раз он быстро поднялся на высоту около 9800 футов (3000 м), где он снова увидел солнце, испытал сильную боль в ушах и больше никогда не летал.

Полеты на воздушном шаре стали главной «модой» в Европе в Европе. конец 18 века, дав первое детальное понимание взаимосвязи между высотой и атмосферой.

Неуправляемые аэростаты использовались во время Гражданской войны в США Воздушным корпусом армии Союза. Молодой Фердинанд фон Цеппелин впервые полетел на воздушном шаре с Союзом Потомакской армией в 1863 году.

В начале 1900-х годов воздухоплавание было популярным видом спорта в Британии. Эти частные воздушные шары обычно использовали угольный газ в качестве подъемного газа. Он имеет вдвое меньшую подъемную силу, чем водород, поэтому угольный газ был более доступным, и местные газовые предприятия иногда предлагали облегченную формулу для полетов на воздушном шаре.

Дирижабли

«Номер 6» Сантоса-Дюмона огибает Эйфелеву башню в процессе получения премии Дойч-де-ла-Мёрт, октябрь 1901 г.

Дирижабли называемые «дирижаблями», и их до сих пор иногда называют дирижаблями.

Работа над запуском (или дирижабля) аэростата время от времени продолжалась на протяжении всего XIX века. Первый управляемый и продолжительный полет с двигателем легче воздуха, как полагают, состоялся в 1852 году, когда Анри Жиффар пролетел 15 миль (24 км) во Франции на летательном аппарате с паровым двигателем.

Еще одно достижение было сделано в 1884 году, когда Шарль Ренар совершил первый полностью управляемый свободный полет на электрическом дирижабле французской армии Ла Франс. и Артур Кребс. Дирижабль длиной 170 футов (52 м) и объемом 66 000 кубических футов (1900 м) преодолел 8 км (5,0 миль) за 23 минуты с помощью электродвигателя мощностью 8½ных сил.

Эти самолеты, как правило, были недолговечными и очень хрупкими. Регулярные контролируемые полеты не будут происходить до появления первого сгорания двигателя (см. Ниже)

самолетами, совершающими обычные управляемые полеты, были нежесткие дирижабли (иногда называемые «дирижабли») Самым успешным пилотом-пионером этого типа самолетов был бразилец Альберто Сантос-Дюмон, который эффективно сочетает воздушный шар с двигателем внутреннего сгорания. 19 октября 1901 года он пролетел на своем дирижабле номер 6 над Парижем из Парка Сен-Клу вокруг Эйфелевой башни и менее чем за 30 минут, чтобы выиграть Deutsch de la Приз Мёрта. Сантос-Дюмон спроектировал и построил несколько самолетов. Последующие споры вокруг его и других конкурирующих претензий в отношении самолетов затмили его большой вклад в развитие дирижаблей.

В то же время, когда нежесткие дирижабли начали иметь некоторый успех, также были разработаны первые успешные жесткие дирижабли. Они были бы намного более способными, чем самолеты с точки зрения грузоподъемности на десятилетия. Пионером в разработке и развитии первого дирижаблей стал немецкий граф Фердинанд фон Цеппелин.

Строительство дирижабля Цеппелин началось в 1899 году в плавучем сборочном зале на Боденском озере в заливе Манцелль. 426>Фридрихсхафен. Это было сделано для облегчения процедуры запуска, так как зал можно было легко выровнять по ветру. Прототип дирижабля LZ 1 (LZ для "Luftschiff Zeppelin") имел длину 128 м (420 футов), приводился в движение двумя двигателями Daimler Daimler мощностью 10,6 кВт (14,2 л кВт.с.) и уравновешивался перемещая груз между двумя гондолами.

Его первый полет, 2 июля 1900 года, длился всего 18 минут, так как LZ 1 был вынужден приземлиться на озере после того, как заводился механизм балансировочного груза. После ремонта технология доказала свой потенциал в полет, улучшив скорость 6 м / с, достигую французским дирижаб La France, на 3 м / с, но пока не смогла убедить взаимодействующих агентов. Пройдет несколько лет, прежде чем граф собрать достаточно средств для еще одной попытки.

Хотя дирижабли использовались как во время Первой, так и во Второй мировой войны и продолжаются в ограниченных количествах по сей день, их развитие было в значительной степени омрачено летательными аппаратами тяжелее воздуха.

Тяжелее воздуха

XVII и XVIII века

Итальянский изобретатель Тито Ливио Бураттини, приглашенный польским королем Владислав IV к своему двору в Варшаве построил в 1647 году модель самолета с четырьмя неподвижными планерными крыльями. Описанный как «четыре пары крыльев, прикрепленных к сложному« дракону » ", было сказано, что он успешно поднял кошку в 1648 году, но не сам Бураттини. Он пообещал, что "только самые легкие травмы" будут в результате приземления корабля. Его «Dragon Volant» считается «самым продуманным и сложным самолетом, который был построен до 19 века».

Первой опубликованной статьей по авиации была «Эскиз машины для полета в воздухе». от Эмануэля Сведенборга опубликовано в 1716 году. Этот летательный аппарат состоял из легкого каркаса, покрытого прочным брезентом и снабженного двумя большими веслами или крыльями, движущимися по горизонтальной оси, расположенными так, что подъем вверх не встречался сопротивление, в то время как ход вниз обеспечивает подъемную силу. Сведенборг знал, что машина не полетит, но предложил 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 боль шей силы и меньшего веса, чем существует в человеческом теле. Наука механика, возможно, могла бы предложить средство, а именно сильную спираль. весной. Если эти преимущества и требования будут соблюдены, возможно, со временем кто-нибудь сможет узнать, как лучше использовать наш эскиз и внести некоторые дополнения, чтобы выполнить то, что мы можем только предложить. Тем не менее, есть достаточно доказательств и примеров из характер, что такие полеты могут проходить без опасности, хотя, когда будут сделаны первые испытания, вам, возможно, придется заплатить за опыт, а не за руку или ногу ". Сведенборг оказался дальновидным в своем наблюдении, что метод управления двигателем самолета является одной из важнейших проблем, которые необходимо преодолеть.

16 мая 1793 года испанский изобретатель Диего Марин Агилера сумел пересечь реку Арандилья в Корунья-дель-Конде, Кастилия, пролетев 300 человек. - 400 м, с помощью летательного аппарата.

XIX век

Прыжки на воздушном шаре заменили прыжки с башни, также демонстрируя с типично фатальными результатами, что человеческая сила и взмах крыльев были бесполезны для достижения полета. В то же время всерьез начались научные исследования полета тяжелее воздуха. В 1801 годуфранцузский офицер Андре Гийом Резнье де Гуэ управлял полетом на 300 метров, стартовав с вершины городских стен Ангулема, и по прибытии сломал только одну ногу. В 1837 году французский математик и бригадный генерал Исидор Дидион заявлено: «Авиация будет успешной только в том случае, если найдется двигатель, отношение которого к весу поддерживаемого устройства будет больше, чем у нынешних паровых машин или развитой прочности. человека или многих животных ».

Сэр Джордж Кейли и первый современный самолет

Сэр Джордж Кэли впервые был назван «отцом самолета» в 1846 году. В последние годы прошлого столетия он начал первое тщательное изучение физики полета, а позже сконструировал первый современный аппарат тяжелее воздуха. Среди его достижений, самый важный вклад в аэронавтику включает:

  • Уточнение наших идей и установление принципов полета тяжелее воздуха.
  • Достижение научного понимания принципов руководства птиц.
  • Проведение научных аэродинамических экспериментов, демонстрирующее сопротивление и обтекаемость, перемещение центра давления и увеличение силы из-за искривления поверхности крыла.
  • Определение современной конфигурации самолета, включающей фюзеляж с неподвижным крылом. и хвостовое оперение.
  • Демонстрация пилотируемого полета.
  • Изложение принципов соотношения мощности и веса при поддержании полета.

Первым изучением новых аэродинамических моделей на рычаге, испытанным испытательным стендом с вращающимся рычагом для использования в исследованиях самолетов и использованием простых аэродинамических моделей на рычаге, вместо того, чтобы пытаться управлять моделью конструкции полной.

В 1799 году он изложил концепцию современного самолета как летательного аппарата с неподвижным крылом с отдельной системой подъемной силы, движения и управления.

В 1804 году Кэли сконструировал модель планера, который стал первым современным летательным аппаратом тяжелее воздуха, имеющим компоновку обычного современного самолета с наклонным крылом и вперед регулируемым хвостовым оперением сзади с хвостовым оперением и стабилизатором. Подвижный груз позволял регулировать центр тяжести модели .

Дизайн «Управляемого парашюта» 1852 г.

В 1809 г., подстрекаемый фарсовыми выходками своих современников (см. Выше), он начал публикацию знакового трехчастного трактат «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 выделил стабильность и управляемость в своих конструкциях.. Он также определил и описал важность выпуклого аэродинамического профиля, двугранного, диагональных связей и уменьшения сопротивления, а также внес свой вклад в понимание и дизайн орнитоптеров. и парашюты.

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.

В 1852 году он опубликовал проект полноразмерного пилотируемого планера или «запуск парашюта», который можно было запустить с воздушного шара, а затем сконструировать самолет. версия, способная запускаться с вершины холма, на которой первый взрослый летчик пересек Бромптон-Дейл в 1853 году.

Среди незначительных изобретений двигатель с резиновым приводом, который обеспечивал надежный источник энергии для исследовательских моделей. К 1808 году он даже заново изобрел колесо, разработав колесо с натянутыми спицами, в котором все сжимающие нагрузки воспринимаются ободом, что создает легкую ходовую часть.

Эпоха пара

Опираясь непосредственно на работы Кэли, Хенсон 1842 года разработал для паровой воздушный вагон, открыв новый путь. Хотя это всего лишь конструкция, это был первый в истории винтовой с неподвижным крылом.

Впечатление художника от Джона Стрингфеллоу, в 1866 году пролетающего Нилом в 1843 году

В 1866 году было пролета основано Британское авиационное общество, два годами позже - Первая в мире авиационная выставка прошла в Кристал Пэлас в Лондоне, где Джон Стрингфеллоу был удостоен приза в 100 фунтов стерлингов за паровой двигатель с лучшим использованием мощности к весу. В 1848 году Стрингфеллоу совершил первый полет с двигателем, используя беспилотный паровой моноплан с размахом крыльев 10 футов (3,0 м), построенный на заброшенной кружевной фабрике в Чард, Сомерсет. Используя два винта встречного вращения в первой попытке, машина пролетела десять футов, прежде чем дестабилизироваться, повредив корабль. Вторая попытка была более успешной, машина оставила проволочный провод для свободного полета, достигнув тридцати ярдов прямого и ровного полета. Фрэнсис Герберт Уэнам представил первый документ недавно сформированному Аэронавигационному обществу (позже Королевское авиационное общество ), Воздушное движение. Он продвинул работу Кэли над изогнутыми крыльями, сделав важные выводы. 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 понял, что длинные и тонкие крылья лучше, чем крылья летучей мыши, потому что у них больше переднего края для своей области. Сегодня это соотношение известно как соотношение сторон крыла.

Вторая половина 19 века стала периодом интенсивных исследований, характеризуемых «учеными-джентльменами », которые представляют большинство исследовательских усилий до 20-го века. Среди них был британский ученый-философ и изобретатель Мэтью Пирс Уотт Бултон, который изучал управление боковым полетом и первым запатентовал системой управления элеронами в 1868 году.

В 1871 году Уэнам и Браунинг построили первую аэродинамическую трубу. {{Refn | Фрэнк Х. Уэнам, изобретатель аэродинамической трубы в 1871 году, представляющий собой вентилятор, приводимый в движение паровым двигателем, который гнал воздух по Труба длиной 12 футов (3,7 м) к модели.

Феликс дю Темпл 1874 г. Моноплан.

Между тем успехи Великобритании вдохновили французских исследователей. В 1857 г. Феликс дю Темпл прилагается моноплан с хвостовым оперением и убирающимся шасси. Развивая свои идеи с моделью, работающей сначала от часового механизма, а затем от пара, он в конце концов совершил короткий прыжок с полноразмерным пилотируемым кораблем в 1874 году. Он достиг от своей собственной мощности после запуска с рампы, некоторое время скользил. время и благополучно вернулся на землю, сделав его первым успешным моторным глиссадом в истории.

В 1865 году Луи Пьер Муйяр опубликовал влиятельную книгу «Империя воздуха» (l'Empire de l'Air).

Жан-Мари Ле Брис и его летательный аппарат Альбатрос II, 1868 год.

В 1856 году француз Жан-Мари Ле Брис совершил первый полет выше точки отправления, его планер "L'Albatros artificiel" тянул лошадь на пляже. Сообщается, что он достиг высоты 100 метров на дистанции 200 метров.

Модель самолета Planophore Альфонса Пено, 1871 г.

Альфонс Пено, француз, разработал теорию контуров крыльев и аэродинамики и построил успешные модели самолетов, вертолетов и орнитоптеров. В 1871 году он пилотировал первый аэродинамически устойчивый с неподвижным крылом, самолет-моноплан, который он назвал «Planophore», на расстоянии 40 м (130 футов). Модель Пено включает в себя несколько открытий Кэли, в том числе использование хвоста, двугранного крыла для внутренней устойчивости и силы резины. Было установлено меньшим углом падения, чем крылья, что является оригинальным и важным вкладом в теорию воздухоплавания. Поздний проект Пено по самолету-амфибии, хотя он так и не был построен, включал в себя другие современные особенности. Бесхвостый моноплан с одним вертикальным оперением и двумя тяговыми винтами, он также отличался шарнирными задними поверхностями руля высоты и руля направления, шасси и полностью закрытой кабиной с инструментами.

Самолет 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 питался сжатым воздухом. Привязанная к шесту, это была первая модель, взлетевшая самостоятельно.

В 1884 году Александр Гупиль опубликовал свою работу La Locomotion Aérienne (Воздушное движение), хотя летательный аппарат, который он позже сконструировал, не смог летать.

Клеман Адер Авион III (фотография 1897 года).

В 1890 году французский инженер Клеман Адер завершил создание первой из трех паровых летающих машин - «Эоле». 9 октября 1890 года Адер совершил неконтролируемый прыжок примерно на 50 метров (160 футов); это был первый пилотируемый самолет, взлетевший своим ходом. Его Avion III 1897 года, отличавшийся только двумя паровыми двигателями, не смог летать: Адер позже заявлял об успехе и не был опровергнут до 1910 года, когда французская армия опубликовала отчет о его попытке.

Летающая машина Максима

Сэр Хирам Максим был американским инженером, переехавшим в Англии. Он построил собственную установку с вращающимся рычагом и сконструировал большую машину с размахом крыла 105 футов (32 м), длиной 145 футов (44 м), носовой и кормовой горизонтальными поверхностями и экипажем из трех человек. Сдвоенные пропеллеры приводились в движение легкими составными паровыми двигателями, каждая из которых развивает 180 л.с. (130 кВт). Общий вес составлял 8000 фунтов (3600 кг). Он был задуман как испытательный стенд для исследования аэродинамической подъемной силы: без средств управления полетом он двигался по рельсам, а второй комплект рельсов над колесами удерживал его. Завершенный в 1894 году, на третьем рейсе он оторвался от рельса, поднялся в воздух примерно на 200 ярдов на высоте от двух до трех футов и был сильно поврежден при падении на землю. Впервые он был отремонтирован, но Максим вскоре отказался от своих экспериментов.

Учимся летать

Планер Био-Массия, восстановленный и выставленный в Musee de l'Air.

В последнее десятилетие Примерно в 19 веке ряд ключевых фигур уточняли и современный самолет. Не имея подходящего двигателя, самолет работал над устойчивым полете. В 1879 году Био с помощью Массии сконструировал планер, похожий на птицу, и ненадолго на нем летал. Он хранится в Musee de l'Air, Франция, считается самым ранним летательным аппаратом, несущим человека, до сих пор существующим.

Англичанин Горацио Филлипс внес ключевой вклад в аэродинамику. Он провел обширные исследования в аэродинамической трубе на участках аэродинамического профиля, доказав принципы аэродинамической подъемной силы, предусмотренные Кэли и Уэнамом. Его открытия лежат в основе всего современного дизайна крыльев. Между 1883 и 1886 годами американец Джон Джозеф Монтгомери разработал серию из трех пилотируемых планеров, прежде чем проводить свои собственные независимые исследования аэродинамики и циркуляции подъемной силы.

Отто Лилиенталь, 29 мая 1895 г.

Отто Лилиенталь стал известен как «король планеров» или «летающий человек» Германии. Он продублировал работу Уэнама и значительно расширил ее в 1884 году, опубликовав свое исследование в 1889 году под названием Birdflight as the Basis of Aviation (Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst). Он также произвел серию 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 неуправляемые скольжения, и первым, кто сфотографировался в полете на машине тяжелее воздуха, что вызвало интерес во всем мире. Он тщательно задокументировал свою работу, включая фотографии, и по этой причине является одним из самых известных пионеров. Лилиенталь совершил более 2000 планеров до своей смерти в 1896 году от травм, полученных в результате крушения планера.

Продолжив там, где остановился Лилиенталь, Октав Шанют после досрочного выхода на пенсию занялся проектированием самолетов и профинансировал разработку нескольких планеров. Летом 1896 года его команда облетела несколько своих проектов, в конце концов решив, что лучшим был биплан. Как и Лилиенталь, он документировал и фотографировал свои работы.

В Великобритании Перси Пилчер, который работал на Максима, построил и успешно пилотировал несколько планеров в период с середины до конца 1890-х годов.

Изобретение в этот период воздушного змея коробчатым змеем австралийцем Лоуренсом Харгрейвом привело бы к разработке практичного биплана . В 1894 году Харгрейв соединил вместе четыре своих воздушных змея, добавил стропу и первым получил подъемную силу с самолетом тяжелее воздуха, когда он взлетел на 16 футов (4,9 м). Среди более поздних пионеров пилотируемых воздушных змеев были Сэмюэл Франклин Коди в Англии и капитан Джени Саконни во Франции.

Лэнгли

Первая авария пилотируемого аэродрома Лэнгли на реке Потомак, 7 октября 1903 г.

После выдающейся карьеры в астрономии и незадолго до того, как стать секретарем из Смитсоновского института, Сэмюэл Пирпонт Лэнгли начал серьезное исследование аэродинамики в том, что сегодня является Питтсбургским университетом. В 1891 году он опубликовал «Эксперименты в аэродинамике», подробно описывая 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 «На аэродроме № 5» Лэнгли осуществлен первый успешный продолжительный полет аппарата тяжелее воздуха значительных размеров. Он был запущен с подпружиненной катапульты, установленной на плавучего дома на реке Потомак недалеко от Квантико, Вирджиния. В тот же день было совершено два полета: один на 1005 метров 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. совершен был еще один успешный полет с аэродромом № 6. Этот полет длиной 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 успехов аэродромов № 5 и № 6 Лэнгли начал искать средства для создания полномасштабной версии своего проекта для перевозки людей. Воодушевленное испано-американской войной, правительство США выделило ему 50 000 долларов на размерного аппарата, несущего человека, для воздушной разведки. Лэнгли планировал построить увеличенную версию, известную как Аэродром A, и начал с меньшего Четвертного аэродрома, который совершил два полета 18 июня 1901 года, а снова с более новым и более мощным двигателем в 1903 году.

После успешных испытаний конструкции он обратился к проблеме подходящего двигателя. Он нанял Стивена Бальцера на его изготовление, но былан, когда он выдал всего 8 л.с. (6,0 кВт) вместо 12 л.с. (8,9 кВт), как он ожидал. Помощник Лэнгли, Чарльз М. Мэнли, переработал конструкцию в пятицилиндровый радиальный двигатель с водяным охлаждением, который выдавал 52 л.с. (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, получивший самолет оказался слишком хрупким. Простое масштабирование оригинальных небольших моделей, что конструкция 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 неадекватной, чтобы заставить пилоту быстро реагировать, и устойчивость аэродрома в воздушной незначительной.

Попытки Лэнгли получить дополнительное финансирование потерпели неудачу, и его усилия были прекращены. Через девять дней после его второго неудачного запуска 8 декабря братья Райт успешно совершили полет на своем «Флайере». Гленн Кертисс внесло 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».

Уайтхед

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 первые летательные аппараты и двигатели. 14 августа 1901 года он утвержден, что выполнил управляемый полет с двигателем на своем моноплане номер 21 в Фэрфилде, Коннектикут. О полете сообщила местная газета Бриджпорт Сандей Геральд. Примерно 30 лет спустя несколько человек, заявили, опрошенных исследователем, что видели тот или иной полет Уайтхеда.

В марте 2013 года Джейнс "Все мировые самолеты", авторитетный источник современной авиации, опубликовал передовую статью, в которой полет Уайтхеда был признан первым пилотируемым, управляемым и управляемым полетом летательного аппарата тяжелее воздуха. Смитсоновский институт (хранители оригинального Райт Флайер ) и многие историки авиации продолжают утверждать, что Уайтхед летал не так, как предполагалось.

Братья Райт

Райт Флаер : первый продолжительный полет с управляемым двигателем.

Используя методичный подход и сосредоточившись на управляемой машине, братья построили и испытали серию воздушных змеев и планеров 1898 года. до 1902 года, прежде чем пытаться построить механическую конструкцию. Планеры работали, но не так хорошо, как ожидали Райт, на основе экспериментов и их предшественников. Их первый полноразмерный планер, запущенный в 1900 году, имел только половину подъемной силы, на которую они рассчитывали. Их второй планер, построенный в следующем году, показал себя еще хуже. Вместо того, чтобы сдаваться, Райт построили свою собственную аэродинамическую трубу и создали ряд сложных устройств для измерения подъемной силы и сопротивления 200 конструкций крыла, которые они тестировали. В результате Райт исправил ранее сделанные ошибки в расчетах сопротивления и подъемной силы. Их тестирование и расчеты позволяли получить планер с более высоким трехкомпонентным управлением и истинным образомосевым управлением. В 1902 году они успешно летали на нем сотни раз, и он работал намного лучше, чем предыдущие модели. Используя строгую систему экспериментов, включающую испытания профиля крыла в аэродинамической трубе и летные испытания полноразмерных прототипов, Райтс не только построил в следующем рабочем году самолет, Wright Flyer, но и помог продвинуться вперед. наука авиационной техники.

Похоже, Райты первыми предприняли серьезные изученные попытки одновременно решить проблемы власти и управления. Обе задачи оказались сложными, но никогда не теряли интереса. Они решили проблему управления путем изобретения деформации крыла для управления креном в сочетании с одновременным управлением рысканием с управляемым задним рулем направления. Почти запоздало они спроектировали и построили маломощный двигатель внутреннего сгорания. Они также спроектировали и выли деревянные пропеллеры, которые были более эффективными, чем какие-либо ранее, что они получили адекватные характеристики при малой мощности двигателя. Хотя деформация крыла как средство бокового управления используется лишь кратковременно на ранней стадии развития авиации, принцип сочетания бокового управления в сочетании с рулем направления был первым достижением в управлении самолетами. В то время как многие пионеры авиации, казалось, представли безопасность в степени на волю случая, необходимость научиться летать без неоправданного риска для жизни и здоровья, переживая аварии. Этот акцент, а также низкая мощность двигателя были причиной низкой скорости полета и взлета при встречном ветре. Рабочие характеристики, а не безопасность, причиной тяжелой задней части конструкции, поскольку canard нельзя было сильно нагружать; угловые крылья меньше страдали от бокового ветра и соответствовали низкой устойчивости по рысканью.

Через несколько недель после первого полета с двигателем газета из Огайо описала, «после нескольких лет испытаний планера, успешного полета на летательном аппарате с двигателем, у которого« не было никаких приспособлений для двигателя ». шар, но поддерживается в воздухе парой аэрокарб или крыльев ", помещая" Сантос-Дюмон и Лебаудис с их дирижаблями... в затмение. Это В статье 1906 года описывается, как эксперименты Райтов проводились «в строгой секретности в течение нескольких лет», причем в секрете находилось «не более дюжины человек». Один инсайдер заявил, что братья «не стремились к впечатляющему успеху», а вместо этого «прогрессивный накопленный опыт», включая предотвращенный переход от планеров к полету с двигателем и от прямых полетов к круговым трассам, требующим поворота самолета. емы управления полетом, чтобы достичь контролируемых поворотов на круговой трассе длиной в одну милю 20 сентября 1904 года, последовали пятиминутные полеты в последующие недели и 24-мильный 38-минутный полет летом 1905 года.

По данным Смитсоновского института и Международной федерации (FAI), Райты совершили первый устойчивый управляемый пилотируемый полет с двигателем тяжелее воздуха на Килл. Девил-Хиллз, Северная Каролина, в четырех милях (8 км) к югу от Китти-Хок, Северная Каролина, 17 декабря 1903 года.

Первый полет Орвилла Райта, 120 футов (37 м) за 12 секунд, было запечатлено на известной фотографии. В четвертом полете того же дня Уилбур Райт пролетел 852 фута (260 м) за 59 секунд. Полеты были засвидетельствованы тремя береговыми спасательными экипажами, местным бизнесменом и мальчиком из деревни, что сделало эти полеты первыми общественными и первыми задокументированными.

Орвилл описал последний полет дня: «Первые несколько сотен поднимались и опускались, но к тому времени, когда было пройдено триста футов, машина стала намного лучше контролировать. Курс на следующие четыре или пятьсот футов лишь небольшую волнистость. Однако, когда на расстоянии около восьмисот футов машина снова начала качку и одним из рывков ударилась о. Измеренное расстояние над землей составило 852 фута (260 м); время полет составил 59 секунд. Рама, поддерживающая передний руль направления, была сильно сломана, но основная часть машины вообще не пострадала. По нашим оценкам, машину можно снова привести в рабочее состояние примерно через день-два ». В качестве меры предосторожности они пролетали всего около десяти футов над землей, поэтому у них было мало места для маневра, и все четыре полета при порывистом ветре закончились ухабистой и непреднамеренной «посадкой». Современный анализ профессора Фреда Кулика и Генри Р. Рекса (1985) показал, что летчик Райта 1903 года был настолько нестабилен, что им почти не мог управлять, кроме Райтов, которые тренировались на планере 1902 года.

Райт продолжал летать в прерии Хаффман около Дейтона, штат Огайо в 1904–05 годах. В мае 1904 года они представили Flyer II, более тяжелую и улучшенную версию оригинального Flyer. 23 июня 1905 года они впервые взлетели на третью машину, Flyer III. После серьезной аварии 14 июля 1905 года они восстановили флаер III и внесли важные изменения в конструкцию. Они почти вдвое увеличили размер руля высоты и переместили их примерно вдвое расстояние от крыльев. Они добавили две неподвижные вертикальные лопасти (так называемые «поворотники») между рулями высоты и придав крыльям очень небольшой двугранный вид. Они отключили руль направления от системы управления перекосом крыла и, как и во всех будущих самолетах, поместили его на отдельную ручку управления. Когда полеты возобновились, результаты не заставили себя ждать. Серьезная нестабильность поля, мешавшая Flyers I и II, была значительно уменьшена, поэтому были исключены повторяющиеся мелкие аварии. Полеты с обновленным Flyer III начали длиться более 10 минут, затем 20, затем 30. Flyer III стал первым практичным самолетом (хотя и без колес и без пускового устройства), который летел под полным контролем и возвращал свое пилота в исходную точку. безопасно и посадка без повреждений. 5 октября 1905 года Уилбур пролетел 24 мили (39 км) за 39 минут 23 секунды ».

Согласно апрельскому выпуску журнала Scientific American за 1907 год, братья Райт, похоже, в то время были самыми передовыми знаниями в области навигации тяжелее аэронавигации. Однако в том же журнале также утверждено, что до апрельского номера 1907 года в США не было совершено никаких полетов. Следовательно, они разработали награду Scientific American Aeronautic Trophy в

Эра пионеров (1903–1914)

Этот период отмеченкой разработкой практических самолетов и дирижаблей и их ранним применением, наряду с этим, для стимулирования летательных аппаратов тяжелее воздуха. воздушные шары и воздушные змеи для личного, спортивного и военного использования.

Пионеры в Европе

14-бис, или Oiseau de proie. Ранний биплан Voisin

Хотя полная информация о братьях Райт Система управления полетом была опубликована в l'Aerophile в январе 1906 г., значение этого не было признано, и европейские экспериментаторы в основном концентрировались на попытки создать стабильные машины.

Полеты на коротких двигателях были выполнены во Франции румынским инженером Траяном Вуя 18 марта и 19 августа 1906 года, когда он пролетел 12 и 24 метра соответственно на самодельном, полностью самодельном самолете. Самоходный самолет с неподвижным крылом, имевший полностью колесную ходовую часть. За ним последовал Якоб Эллехаммер, построивший моноплан, он испытал с привязью в Дании 12 сентября 1906 года, пролетев 42 метра.

13 сентября 1906 года, через день после полета Эллехаммера на привязи. и через три года после полета братьев Райт бразилец Альберто Сантос-Дюмон совершил публичный рейс в Париже 14-бис, также известный как Oiseau de proie (французское "хищная птица"). Он имел конфигурацию утка с выраженным двугранным крылом и покрыл расстояние 60 м (200 футов) на территории Шато де Багатель в Париже Булонский лес. перед большой толпой свидетелей. Это хорошо задокументированное событие было первым полетом, подтвержденным Аэроклуб Франции двигателем тяжелее воздуха в Европе, и он получил премию Немецкого архидиакона за первый официально наблюдаемый полет более 25 лет. м (82 футов). 12 ноября 1906 года Сантос-Дюмон установил первый мировой рекорд, признанный международной авиационной федерацией, пролетев 220 м (720 футов) за 21,5 секунды. В марте 1907 г. самолет 14-совершил еще один короткий полет, после чего был оставлен.

В марте 1907 г. Габриэль Вуазен пилотировал первый экземпляр своего Voisin. биплан. 13 января 1908 года Анри Фарман пилотировал второй экземпляр этого типа, чтобы выиграть приз Deutsch-Archdeacon Grand Prix d'Aviation за полет, в котором пролетел расстояние более километра и приземлился самолет в точке, откуда взлетел. Полет длился 1 минуту 28 секунд.

Полет как устоявшаяся технология

Альберто Сантос-Дюмон, летавший на Demoiselle над Парижем

Сантос-Дюмон позже добавил элероны между крылья, чтобы получить большую боковую устойчивость. Его последний проект, впервые взлетевший в 1907 году, представляет собой серию монопланов Demoiselle (№№ 19–22). Демуазель № 19 был построен всего за 15 дней и первым стал серийным самолетом в мире. «Демуазель» разогналась до 120 км / ч. Фюзеляж состоял из трех специально усиленных бамбуковых стрел: сидел в кресле между пилотными колесами обычного, пара главных колесных колесных спицами располагалась в нижней части передней части планера. хвостовик на полпути назад под конструкцию задней части фюзеляжа. В полете Demoiselle управлялась крестообразным хвостовым оперением , шарнирно закрепленным на карданном шарнире на заднем конце конструкции фюзеляжа и выполнявшимися функциями руля высоты и руля направления, управление креном осуществлялось через перекос крыла (№ 20), при этом крылья перекосятся только «вниз».

В 1908 году Уилбур Райт отправился в Европу с августа провел серию демонстрационных полетов в Ле-Мане во Франции. Первая демонстрация, проведенная 8 августа, привлекла аудиторию, в том числе большинство крупных французских экспериментаторов в авиации, которые были поражены явным превосходством самолета братьев Райт, особенно его способностью выполнять жестко контролируемые повороты. Практически все европейские экспериментаторы признали важность использования управления креном при выполнении поворотов: Анри Фарман установил элероны на свой биплан Voisin и вскоре после этого основал собственное авиастроительное предприятие, первым продуктом которого стал влиятельный самолет Farman III Биплан.

В следующем году полет получил широкое признание как представление, чем удел мечтателей и чудаков. 25 июля Луи Блерио завоевал всемирную известность, выиграв приз в 1000 фунтов стерлингов, предложенный британской газетой Daily Mail за перелет через Ла-Манш и в августе около полумиллиона человек, в том числе президент Франции Арман Фалььер и Дэвид Ллойд Джордж, использовали одно из первых авиационных совещаний Grande Semaine d'Aviation <80.>в Реймсе.

Винтокрылая машина

В 1877 году Энрико Форланини разработал беспилотный вертолет с паровым двигателем. Он поднялся на высоту 13 метров, где оставался в течение 20 секунд после вертикального взлета из парка в Милане.

Вертолет Пола Корню, построенный в 1907 году, был первым пилотируемым летательным аппаратом, который с земли с использованием вращающихся крыльев вместо неподвижных.

Впервые пилотируемый самолет вертолет, как известно, поднялся с земли во время полета на привязи в 1907 году на гироплане Бреге-Рише . Позднее в том же году вертолет Cornu, также французский, совершил первый свободный полет с винтокрылым двигателем в Лизье, Франция. Однако это были не практические конструкции.

Военное использование

Ньюпор IV, использовавшееся большей частью авиации мира до Первой мировой войны, для разведки и бомбардировок, в том числе во время итало-турецкой войны.

сразу после были изобретены, самолеты использовались в военных целях. Первой, использовавшей их в военных целях, была Италия, чьи самолеты совершали разведывательные, бомбардировочные и артиллерийские полеты в Ливии во время итало-турецкой войны (сентябрь 1911 - октябрь 1912). Первый вылет (разведка) произошел 23 октября 1911 года. Первая бомбардировка была совершена 1 ноября 1911 года. Затем Болгария последовала этому примеру. Его самолеты атаковали и исследовали османские позиции во время Первой Балканской войны 1912–13. Первой войной, в которой самолеты широко использовались в наступательных, оборонительных и разведывательных целях, была Первая мировая война. Союзники и Центральные державы широко использовали самолеты и дирижабли.

Хотя до Первой мировой войны идея использования самолета в качестве наступательного оружия обычно не принималась во внимание, идея использования его для фотографирования не была упущена ни одним из основных сил. Все основные силы в Европе имели легкие самолеты, обычно созданные на основе довоенных спортивных разработок, прикрепленные к их разведывательным отделам. Радиотелефоны также использовались на самолетах, в частности, на SCR-68, поскольку связь между пилотами и наземным командиром становилась все более и более важной.

Первая мировая война (1914–1918)
Немецкий Таубе моноплан, иллюстрация из 1917 года

Боевые схемы

Не было задолго до того, как самолеты начали стрелять друг в друга, но отсутствие какой-либо устойчивой точки для пушки было проблемой. Французы решили эту проблему, когда в конце 1914 года Ролан Гаррос прикрепил стационарный пулемет к передней части своего самолета, но в то время как Адольф Пегуд стал известен как первый "<359">ace ", получивший пять побед, прежде чем стать первым асом, погибшим в бою, немец Luftstreitkräfte Leutnant Курт Винтгенс, 1 июля 1915 года одержал первую воздушную победу на специально построенном истребителе с синхронным пулеметом .

Авиаторы были стилизованы под современных рыцарей, ведущих индивидуальные бои на своих враги. Некоторые пилоты прославились своими боями воздух-воздух; наиболее известен Манфред фон Рихтгофен, более известный как Красный барон, который сбил 80 самолетов в боях воздух-воздух несколькими разными самолетами., самым известным из которых был Fokker Dr.I. Со стороны союзников Рене Поль Фонк считается одержавшим наибольшее количество побед за всю историю - 7 5, даже с учетом более поздних войн.

Франция, Великобритания, Германия и Италия были ведущими производителями истребителей, которые участвовали в боевых действиях во время войны, а немецкий авиационный технолог Хуго Юнкерс указал путь в будущее своим новаторское применение цельнометаллических самолетов с конца 1915 года.

Между мировыми войнами (1918–1939)

Годы между Первой мировой войной и Вторая мировая война ознаменовала большие успехи в авиационной технике. Самолеты эволюционировали от маломощных бипланов, сделанных из дерева и ткани, до гладких, высокомощных монопланов, сделанных из алюминия, в основном на основе основополагающей работы Хьюго Юнкерса в период Первой мировой войны и ее принятия американскими конструкторами. Уильям Бушнелл Стаут и советский конструктор Андрей Туполев. Эпоха больших жестких дирижаблей пришла и ушла. Первый успешный винтокрыл появился в виде автожира , изобретенного испанским инженером Хуаном де ла Сьервой и впервые взлетевшего в 1919 году. В этой конструкции ротор не приводится в движение, а вращается. подобно ветряной мельнице своим движением по воздуху. Для движения вперед используется отдельная силовая установка.

Биплан Flagg 1933 года.

После Первой мировой войны опытные летчики-истребители стремились продемонстрировать свои навыки. Многие американские пилоты стали штурмовиками, летая в маленькие городки по всей стране и демонстрируя свои летные способности, а также принимая платных пассажиров на поездки. В конце концов посетители сгруппировались в более организованные экспозиции. По всей стране возникли воздушные шоу с воздушными гонками, акробатическими трюками и трюками с превосходством в воздухе. Воздушные гонки стимулировали разработку двигателей и планера - например, Schneider Trophy привел к серии все более быстрых и изящных конструкций монопланов, кульминацией которых стал Supermarine S.6B. Когда пилоты боролись за денежные призы, у них был стимул ехать быстрее. Амелия Эрхарт была, пожалуй, самой известной из тех, кто участвовал в авиашоу. Она также была первой женщиной-пилотом, достигшей таких рекордов, как пересечение Атлантического и Тихого океанов.

Биплан Qantas De Havilland, ок. 1930

Другие призы за рекорды дистанции и скорости также способствовали развитию. Например, 14 июня 1919 года капитан Джон Олкок и лейтенант Артур Браун вторыми пилотами Vickers Vimy без остановок из Сент-Джонс, Из Ньюфаундленда в Клифден, Ирландия, где он выиграл 13000 фунтов стерлингов (65000 долларов) приз Нортклиффа. Первый полет через Южную Атлантику и первое воздушное пересечение с использованием астрономической навигации было совершено военно-морскими авиаторами Гаго Коутиньо и Сакадура Кабрал в 1922 году из Лиссабона, Португалия, в Рио-де-Жанейро, Бразилия, только с внутренними средствами навигации, на самолете, специально оборудованном для него искусственным горизонтом для использования в авиации, изобретение, которое произвело революцию в области аэронавигации в то время (Гаго Коутиньо изобрел тип секстанта, включающий два уровня, чтобы создать искусственный горизонт). Пять лет спустя Чарльз Линдберг получил приз Ортейга в размере 25000 долларов за первое одиночное беспосадочное пересечение Атлантики. Спустя несколько месяцев после Линдберга Пол Редферн первым совершил соло в Карибском море и в последний раз его видели летящим над Венесуэлой.

Австралийский сэр Чарльз Кингсфорд Смит был первым, кто перелетел через Тихий океан в районе Южного Креста. Его экипаж покинул Окленд, штат Калифорния, чтобы совершить первый перелет через Тихий океан в Австралию в три этапа. Первый (от Окленда до Гавайев) прошел 2400 миль (3900 км), занял 27 часов 25 минут и прошел без происшествий. Затем они вылетели в Сува, Фиджи, на расстоянии 3100 миль (5000 км), что заняло 34 часа 30 минут. Это была самая сложная часть путешествия, поскольку они пролетели через сильную грозу у экватора. Затем за 20 часов они вылетели в Брисбен, где приземлились 9 июня 1928 года, пролетев около 7 400 миль (11 900 км). По прибытии Кингсфорд Смит был встречен огромной толпой из 25 000 человек в аэропорту Игл-Фарм в его родном городе Брисбен. Его сопровождали австралийский летчик Чарльз Ульм в качестве пилота-спасателя, а также американцы Джеймс Уорнер и капитан Гарри Лайон (радист, штурман и инженер). Через неделю после приземления Кингсфорд Смит и Ульм записали диск для Колумбии, рассказывая о своей поездке. С Ульмом Кингсфорд Смит позже продолжил свое путешествие, став первым в 1929 году , совершившим кругосветное плавание, дважды пересекая экватор.

Первые пересечения Атлантики легче воздуха были совершены дирижаблем в июле 1919 года дирижаблем Его Величества R34 и экипажем, когда они летели из Восточного Лотиана, Из Шотландии в Лонг-Айленд, Нью-Йорк, а затем обратно в Пулхэм, Англия. К 1929 году технология дирижаблей продвинулась до такой степени, что в сентябре Graf Zeppelin совершил первый кругосветный полет, а в октябре этот же самолет открыл первую коммерческую трансатлантическую службу. Однако возраст жесткого дирижабля закончился после уничтожения огнем дирижабля LZ 129 Гинденбург незадолго до приземления в Лейкхерст, Нью-Джерси 6 мая 1937 года, в результате чего погибло 35 из 97 люди на борту. Предыдущие впечатляющие аварии дирижаблей, от катастрофы Wingfoot Express (1919) до потерь R101 (1930), Акрон (1933) и Мейкон ( 1935) использование только системы безопасности гелия в качестве подъемной среды; после разрушения «Гинденбурга», оставшегося дирижабля, совершавшего международные рейсы, Граф Цеппелин был списан (июнь 1937 г.). Его заменяющий дирижабль Граф Цеппелин II совершил ряд полетов, в основном над Германией, с 1938 по 1939 год, но был остановлен, когда Германия начала Вторая мировую войну. Оба немецких цеппелина были списаны в 1940 году для поставки металла для немецких люфтваффе ; последний американский дирижабль, Лос-Анджелес, который не летал с 1932 года, был демонтирован в конце 1939 года.

Тем временем Германия, действие которой было ограничено версальским договором в разработке двигателей с двигателем, разработал планирование как спорт, особенно в Wasserkuppe, в течение 1920-х годов. В различных формах планарной авиации 21 века в настоящее время участвует более 400 000 человек.

Первая женщина-пилот, Сабиха Гекчен, пересматривает свой Breguet 19.

В 1929 году Джимми Дулиттл разработал полет по приборам.

В 1929 году также был осуществлен первый полет на сегодняшний день самого большого самолета из когда-либо построенных: Дорнье До X с размахом крыла 48 м. Во время его 70-го испытательного полета 21 октября 1929 года на борту находилось 169 человек - рекорд, который не был побит за 20 лет.

Менее чем через десять лет после разработки первого практического винтокрылого аппарата любого типа с автожиром в Советском Союзе, Борис Н. Юрьев и Алексей М. Черемухин, два авиационных инженера, работавшие на Центральном Аэрогидродинамический институт, сконструировал и эксплуатировал одновращающий вертолет ЦАГИ 1-ЭА, в котором использовались открытая НКТ, четырехлопастный несущий винт и сдвоенные комплекты противовращающих винтов диаметром 1,8 метра (5, 9 фута); один набор из двух на носу и один набор из двух на хвосте. ЦАГИ 1-ЭА , оснащенный двумя силовыми установками М-2, усовершенствованными копиями роторного радиального двигателя Gnome Monosoupape времен Первой войны, совершил несколько успешных полетов на малой высоте. К 14 августа 1932 года Черемухину удалось поднять 1-EA на неофициальную высоту 605 метров (1985 футов) с помощью того, что, вероятно, станет первой успешной конструкцией вертолета с одним несущим винтом, когда-либо испытанной и совершенной в полеты.

Всего через пять лет после полета немецкого Dornier Do-X, Туполев сконструировал самый большой самолет эпохи 1930-х годов, Максим Горький в Советском Союзе к 1934 году, как самый большой самолет в истории. построен с использованием методов Юнкерса металлического самолетостроения.

В 1930-х годах разработка реактивного двигателя началась в Германии и Великобритании - обе страны продолжили реактивные самолеты к концу Второй мировой войны.

После поступления в Военную авиационную академию в Эскишехире в 1936 году и прохождения обучения в Первом авиационном полку Сабиха Гёкчен летала на истребителях и бомбардировщиках, ставшей первой турецкой женщиной-летчицей в мире. первая, женщина, боевой летчик. За свою летную карьеру она отработала около 8000 часов, 32 из которых были боевыми вылетами.

Вторая мировая война (1939–1945)

Вторая мировая война значительный рост темпов развития и производства не только самолетов, но и связанных с ними систем доставки оружия летнего базирования. Использовались тактика и учения воздушного боя. Были начаты широкомасштабные кампании по стратегическим бомбардировкам, введено истребительное сопровождение, и более гибкие самолеты и вооружение позволили точно нанести удары по малым целям с помощью пикирующих бомбардировщиков, истребители-бомбардировщики и штурмовики. Новые технологии, такие как радар, также позволили более скоординированное и контролируемое развертывание противовоздушной обороны.

Me 262, первый в мире действующий реактивный истребитель

Первым реактивным самолетом, который летал, был Heinkel He 178 (Германия), управлял которым Эрих Варсиц в 1939 году., за которым последовал первый в мире реактивный самолет Me 262 в июле 1942 года и первый в мире бомбардировщик с реактивным двигателем Арадо Ар 234 в июне 1943 года. Британские разработки, такие как Глостер Метеор последовавший за ним позже, но лишь кратковременно использовавшийся во время Второй мировой войны. Первая крылатая ракета (V-1 ), первая баллистическая ракета (V-2 ), первый (и пока единственный) действующий боевой самолет с ракетным двигателем Me 163 - с достигнутой скоростью до 1130 км / ч (700 миль / ч) в испытательных полетах - первый пилотируемый перехватчик точечной обороны с вертикальным взлетом, Бахем Ба 349 Наттер, также разработан Германией. Однако реактивные и ракетные самолеты оказали ограниченное влияние из-за их позднего внедрения, нехватки топлива, отсутствия опытных пилотов и упадка военной промышленности Германии.

Не только самолеты, но и вертолеты получили быстрое развитие во время Второй мировой войны, с появлением моделей Focke Achgelis Fa 223, Flettner Fl 282 синхроптер в 1941 году в Германии и Сикорский Р-4 в 1942 году в США.

Послевоенная эпоха (1945–1979)
Д.Х. Комета, первый в мире реактивный авиалайнер. Как и на этом снимке, он также видел RAF service Файл: Первые полеты в истории авиации. ogv Play media Кинохроника 1945 года, посвященная различным нововведениям в полете человека

После Второй мировой войны коммерческая авиация росла быстро, используя в основном бывшие военные самолеты для перевозки людей и грузов. Этот рост был ускорен из-за перенасыщения планерами тяжелых и сверхтяжелых бомбардировщиков, таких как B-29 и Lancaster, которые могли быть преобразованы в коммерческие самолеты. DC-3 также предназначен для более простых и длительных коммерческих рейсов. Первым коммерческим реактивным авиалайнером, совершившим полет, стал британский de Havilland Comet. К 1952 году британская государственная авиакомпания BOAC ввела Comet в регулярные рейсы. Несмотря на то, что самолет был техническим достижением, он претерпел публичных отказов, поскольку форма окон приводит к образованию трещин из-за усталости металла. Усталость вызвана циклами наддува и разгерметизация кабины и в итоге привела к катастрофическому выходу из строя фюзеляжа самолета. К тому времени, когда проблемы были преодолены, другие конструкции реактивных авиалайнеров уже поднялись в небо.

СССР Аэрофлот стал первой авиакомпанией в мире, которая 15 сентября 1956 года выполнила регулярные регулярные полеты на самолете Ту-104. Boeing 707 и DC-8, которые установили новый уровень комфорта, безопасности и ожиданий пассажиров, открыли эру массовых коммерческих авиаперевозок, получившую название Jet Age.

В октябре 1947 года Чак Йегер провел ракетный Bell X-1 через звуковой барьер . Хотя существуют неофициальные данные о том, что некоторые летчики-истребители, возможно, делали это во время бомбардировки с пикирования наземных целей во время войны, это был первый управляемый горизонтальный полет, который превысил скорость звука. Дальнейшие препятствия на расстоянии упали в 1948 и 1952 годах с первым пересечением Атлантики на реактивных самолетах и ​​первым беспосадочным полетом в Австралию.

Изобретение в 1945 году ядерных бомб ненадолго повысило стратегическое значение военной авиации в холодной войне между Востоком и Западом. Даже умеренный флот дальних бомбардировщиков мог нанести смертельный удар противнику, поэтому были приложены большие усилия для разработки средств противодействия. Вначале в значительных количествах выпускались сверхзвуковые самолеты-перехватчики. К 1955 году большая часть усилий была направлена ​​на создание управляемых ракет класса "земля-воздух". Однако подход диаметрально изменился, когда появился новый тип ядерной платформы, остановить которую никак не удавалось: межконтинентальные баллистические ракеты. Возможность этого была продемонстрирована в 1957 году, когда Советский Союз запустил Спутник 1. Этим действием началась космическая гонка между нациями.

В 1961 году небо больше не было пределом для пилотируемых полетов, поскольку Юрий Гагарин совершил один совершил один оборот вокруг планеты за 108 минут, а использовал спускаемый аппарат Восток I. безопасно повторно войти в атмосферу и снизить скорость с Мах 25, используя трение и преобразовывая кинетическую скорость в тепло. Соединенные Штаты ответили запуском Алана Шепарда в космосе в рамках суборбитального полета в космической капсуле Меркурий. С запуском Alouette I в 1963 году Канада стала третьей страной, отправившей спутник в космос. Космическая гонка между Соединенными Штатами и Советским Союзом в итоге привела к высадке людей на Луну в 1969 году.

В 1967 году X-15 установил рекорд воздушной скорости для самолета - 4534 миль в час (7297 км / ч) или Мах 6,1. Помимо аппаратов, предназначенных для полетов в космосе, этот рекорд был обновлен X-43 в 21 веке.

Аполлон-11 отправляется с миссией по высадке человека на Луну

Джамп-Джет Харриер, часто называемый просто «Харриер» или «Джамп-Джет» британский военный реактивный самолет, способный выполнять вертикальный / короткий взлет и посадка (V / STOL) с помощью вектора тяги. Он впервые полетел в 1969 году, в том же году, когда Нил Армстронг и Базз Олдрин ступили на Луну, а Боинг представила Боинг 747 и Aérospatiale-BAC. Сверхзвуковой пассажирский авиалайнер Concorde совершил свой первый полет . Boeing 747 был самым коммерческим пассажирским самолетом, когда-либо летавшим, и до сих пор ежегодно перевозит миллионы пассажиров, хотя его заменил Airbus A380, который способен перевозить до 853 пассажиров. В 1975 году Аэрофлот начал регулярные рейсы на самолете Ту-144 - первом сверхзвуковом самолете. В 1976 году British Airways и Air France начали сверхзвуковые полеты через Атлантику с Concorde. Несколькими годами ранее SR-71 Blackbird установил рекорд пересечения Атлантики менее чем за 2 часа, и Concorde пошел по его стопам.

В 1979 году Gossamer Albatross стал первым самолетом с двигателями человека, пересекшим самолет Ла-Манш. Это достижение, наконец, стало воплощением вековых мечтаний о полете человека.

Цифровой век (1980-настоящее время)
Конкорд, G-BOAB, на хранении в лондонском аэропорту Хитроу после окончания всех полетов Конкорда. Этот самолет налетал 22 296 часов между своим первым полетом в 1976 году и последним полетом в 2000 году.

В последней четверти 20-го века акценты изменились. Больше не было революционного прогресса в скорости полета, расстояниях и технологиях материалов. В этой части века вместо этого произошла цифровая революция как в летной авионике, так и в технологиях проектирования и производства самолетов.

В 1986 году Дик Рутан и Джина Йегер совершили полет на самолете Рутан Вояджер по всему миру без дозаправки и без приземления. В 1999 году Бертран Пикар стал первым человеком, облетевшим Землю на воздушном шаре.

Цифровые электродистанционные системы позволяют проектировать самолет с ослабленной статической устойчивостью. Первоначально он использовался для повышения маневренности военных самолетов, таких как General Dynamics F-16 Fighting Falcon, теперь он используется для уменьшения лобового сопротивления коммерческих авиалайнеров.

Комиссия США по празднованию столетнего юбилея полетов была создана в 1999 году для поощрения самого широкого и празднования 100-летия полетов с двигателями. Он пропагандировал и пропагандировал ряд программ, проектов и мероприятий, на ознакомление людей с историей авиации.

21 век

В авиации 21 века растет интерес к экономии топлива и диверсификации топлива, а также к бюджетным авиакомпаниям и объектам. Кроме того, большая часть развивающегося мира, у которого не было хорошего доступа к воздушному транспорту, постоянно добавляла самолеты и сооружения, хотя серьезные заторы возникают во многих случаях во многих странах. Коммерческая авиация обслуживает около 20 000 пар городов по сравнению с менее 10 000 в 1996 году.

Похоже, есть вновь обретенный интерес к возвращению в сверхзвуковую эру, когда на рубеже 20-го века спрос на полеты снизился. убыточная, а также окончательная остановка производства Concorde из-за снижения спроса после случая со смертельным исходом и затрат роста.

В начале 21-го века цифровые технологии позволили дозвуковой военной авиации начать устранение пилота в дистанционно управляемых или полностью автономных беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). В апреле 2001 года беспилотный самолет Global Hawk совершил беспосадочный перелет с авиабазы ​​Эдвардс в США в Австралию без дозаправки. Это самый продолжительный перелет из пункта в пункт, когда-либо совершившийся беспилотным самолетом, и он занял 23 часа 23 минуты. В октябре 2003 года произошел первый полностью автономный перелет через управляемый компьютер модель самолета. БПЛА привычной системы современной войны, выполняя точечные атаки под управлением удаленного оператора.

Основные нарушения авиаперевозок в 21 веке включаются закрытие воздушного пространства США из-за атак 11 сентября и закрытие большой части европейского воздушного пространства после извержения вулкана Эйяфьядлайокудль 2010.

В 2015 году Андре Борщберг и Бертран Пикар пролетели рекордное расстояние в 4481 милю (7211 км) от Нагои, Япония, до Гонолулу, Гавайи, в самолет на солнечных батареях, Солнечный импульс 2. Полет длился почти пять дней; ночью использует самолет свои батареи и потенциальную энергию, полученную днем.

14 июля 2019 года француз Фрэнки Сапата привлек внимание всего мира, когда участвовал в военном параде в честь Дня взятия Бастилии. его изобретение, реактивный самолет Flyboard Air. Впервые ему удалось пересечь Ла-Манш на своем устройстве 4 августа 2019 года, преодолеть 35-километровое путешествие из Сангатта на севере Франции до залива Святой Маргариты в Кенте, Великобритания, за 22 минуты, с включенной заправкой в ​​середине пути..

24 июля 2019 года был самым загруженным днем ​​в авиации: для Flightradar24 было зарегистрировано в общей сложности более 225 000 рейсов. Сюда входят вертолеты, частные самолеты, планеры, экскурсионные полеты, а также личные самолеты. Сайт отслеживает полеты с 2006 года.

10 июня 2020 года Pipistrel Velis Electro стал первым электрическим самолетом, получившим сертификат типа от EASA.

В начале 21 века были произведены первые военные истребители пятого поколения, начиная с F-22 Raptor, и в настоящее время Россия, Америка и Китай самолеты пятого поколения (2019).

Пандемия COVID-19 оказала существенное влияние на авиационную отрасль из-за связанных с этим ограничениями на поездки, а также резкого падения спроса путешественников, а также может повлиять на будущее авиаперелетов. Например, обязательное использование лицевых масок на самолетах стало обычным явлением для полетов в 2020 году.

См. Также
  • Авиационный портал
Ссылки

Библиография

Дополнительная литература
  • Ван Влек, Дженифер (2013). Империя воздуха: авиация и американское господство. Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета.
Внешние ссылки
На сайте Wikivoyage есть путеводитель по истории авиации.
На Викискладе есть материалы, связанные с историей авиации.

Статьи

Медиа

Последняя правка сделана 2021-05-23 14:43:03
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте