Yakın zamana kadar, buhar motoru gezegendeki en yaygın enerji kaynağıydı. Buhar motorları, ilk otomobillerin prototipleri olan, trenleri ve buharlı gemileri harekete geçiren yer arabalarına yerleştirildi ve pompaların ve takım tezgahlarının çalışmasını sağladı. Buhar gücü ve buhar motorları 19. yüzyılda endüstride yaygın olarak kullanıldı. Şaşırtıcı olmayan bir şekilde, zamanla, buhar motorlu bir uçak inşa etme fikri tasarımcıların kafalarına girdi. Ancak, bir buharlı uçak inşa etme sürecinin zor ve çetrefilli olduğu ortaya çıktı.
Hava buharı ekibi
Havacılığın doğuşu 19. yüzyılın başlarına kadar uzanmaktadır. İlk uçak konseptinin önerildiği 18. ve 19. yüzyılların başındaydı. Bu kavram İngiliz doğa bilimci George Cayley tarafından ortaya atılmıştır. Havadan ağır uçaklar yaratma alanında dünyanın ilk araştırmacı ve teorisyenlerinden biri olarak kabul edilen Kayleigh'dir. Cayley, 1804 yılında kanadın aerodinamik özelliklerini incelemek için ilk çalışmalarına ve deneylerine başladı, aynı yıl kendi uçak gövdesi tasarımının bir modelini yaptı. Ona göre, planör havada 27 metreden fazla seyahat edemezdi. 1809-1810'da, Büyük Britanya'daki ilk aylık bilimsel dergi olan Nicolson's Journal of Natural Philosophy, George Cayley'nin "On Air Navigation" başlıklı bir çalışmasını yayınladı. Planör ve uçak uçuşu teorisinin temel ilkelerini içeren, dünyanın ilk yayınlanmış bilimsel çalışmasıydı.
19. yüzyılın ortalarına yakın Büyük Britanya'da, ilk uçağı veya daha doğrusu bir buhar jetini inşa etmeye çalıştıkları tesadüf değil, çünkü bir buhar motoru rolünde bir buhar motoru kurmayı planladılar. modelde elektrik santrali. Alışılmadık bir uçak inşa etme fikri, İngiliz mucit ve havacılık alanında öncü William Samuel Henson'a aitti. Henson, başka bir İngiliz mucit John Stringfellow ile birlikte, klasik pervaneli bir uçağın tüm temel unsurlarını hesaba katan dünyanın ilk uçak tasarımını geliştirdi.
Tasarımcılar beyin çocuklarına Hava Buharlı Araba adını verdiler. Buluşun patenti 1843'te alındı, aynı yıl mucitler ve ortakları Aeriel Transit Company adlı bir anonim şirket kurdular. Tasarımcılar, 1843'te "havalı buhar ekibinin" ilk modelini yarattılar. Sadece 1 hp gücünde bir buhar motoruyla çalışan altı metrelik bir uçaktı.
Henson ve Stringfellow tarafından sunulan parlet kanadının tasarımı, gelecekte havacılıkta uygulama bulabilecek unsurları içeriyordu: direkler, kaburgalar, parantezli payandalar. Modern uçaklarınki gibi buharlı gemilerinin kanadı kalındı. Aynı zamanda, tasarımcılar, uçağın tasarımını kolaylaştırması beklenen kanat direklerini oyuk olarak tasarladılar. Kanatın kendisi parlet gövdesine yukarıdan bağlandı, motorun kendisini, mürettebatı ve yolcuları gövdeye yerleştirmesi planlandı. Santralin iki itici pervane kullanması gerekiyordu. Uçağın iniş takımının bir burun tekerleği ile üç tekerlekli olması planlandı.
Aynı zamanda, tasarımcıların fikri, yalnızca 19. yüzyılın ortalarının standartlarına göre değil, çok cesurdu. Hava buharı ekibinin teknik özellikleri mükemmeldi. Uçağın 1600 km'lik bir mesafe boyunca hava yoluyla 12 kişiye kadar taşıması gerekiyordu. Aynı zamanda modelin kanat açıklığı 46 metre, kanat alanı 424 m², pervanelerin çapı 6 metre olarak tahmin edildi. Kurulu güç makinesinin gücü 30 hp olarak tahmin edildi. Bunun, maksimum kalkış ağırlığı 1360 kg olan bir uçağa 80 km / s seyir hızı sağlamak için yeterli olduğuna inanılıyordu.
Aslında her şey, 1844'ten 1847'ye kadar değişen başarılarla devam eden indirgenmiş modelin testleriyle sona erdi. Bunca zaman, tasarımcılar projede çok sayıda değişiklik yaptılar, parametreleri değiştirdiler, gövdeyi değiştirdiler ve ayrıca giderek daha güçlü bir buhar motoru aradılar. İngiliz doğa bilimcilerin çabalarına rağmen, zaman zaman başarısız oldular. Bu, esas olarak, uçak yapımı alanında dünya deneyiminin tam eksikliğinden kaynaklanıyordu. Hem Henson hem de Stringfellow öncüydüler, yeni bir alanda yalnızca ilk çekingen adımları attılar ve çok sayıda zorlukla karşılaştılar. 1847'de proje üzerindeki tüm çalışmalar sonunda durduruldu.
Alexander Mozhaisky'nin buharlı uçağı
Rusya'da, buhar motorlu bir uçak inşa etme fikri, sadece ünlü bir askeri figür değil, aynı zamanda bir mucit olan "Rus havacılığının büyükbabası" olan Arka Amiral Alexander Fedorovich Mozhaisky tarafından alındı. Mozhaisky, hem Rus İmparatorluk Donanması'ndaki hizmeti sırasında hem de kamu hizmetinde araştırma ve icatla uğraştı. Mucit nihayet 1873 yılına kadar kendi uçağını inşa etme fikrine geldi. Planını 1876'nın sonunda tamamlayan Mozhaisky, projeyi projenin değerlendirildiği ve uygulanması için fon tahsis edildiği Savaş Bakanlığı'na sundu. Özellikle, sonuçları yeni bir uçak oluşturmak için kullanılabilecek bilimsel araştırma ve araştırmalara üç bin ruble harcandı.
Alexander Mozhaisky, uçağın kendi versiyonunu geliştirirken, havacılığın diğer birçok öncüsü gibi, öncelikle, birkaç yıl boyunca kişisel olarak tasarladığı ve piyasaya sürdüğü uçurtmaların tasarım ve uçuş niteliklerine güvendi. Mozhaisky haklı olarak ağır ve yavaş bir uçağın geniş bir kanat alanına sahip olması gerektiğine inanıyordu. Aynı zamanda, diğer uçak mucitleri gibi, Mozhaisky de deneme yanılma yoluyla uçak versiyonlarının tasarımını ve özelliklerini birçok kez değiştirdi.
Projeye göre, uçağın yaklaşık 15 metre gövde uzunluğuna, 23 metre kanat açıklığına, 820 kg kalkış ağırlığına sahip olması gerekiyordu. Aynı zamanda havacılık alanındaki uzmanların çeşitli çalışmalarında uçağın boyutları değişmektedir. Mozhaisky'nin uçağını aynı anda iki adet 20 hp motorla donatmak istediği gerçeği değişmedi. ve 10 beygir. Aynı zamanda, başlangıçta yeni ortaya çıkmaya başlayan içten yanmalı motorlarla ilgiliydi. Uçağın tasarım hızının yaklaşık 40 km / s olması gerekiyordu. Düşük uçuş hızı, tasarımcıyı orijinal şeklin çok geniş bir kanat alanına sahip bir uçak inşa etmeye zorladı. Dışarıdan, Mozhaisky tarafından tasarlanan uçak, klasik aerodinamik tasarıma göre yapılmış, destekleyici bir tek kanatlı uçaktı.
Oldukça hızlı bir şekilde, tasarımcı içten yanmalı motoru terk etmek zorunda kaldı, çünkü bu tür ilk motorlar son derece güvenilmezdi ve çok fazla ağırlığa sahipti. Sonra Mozhaisky, dönemi için klasik buhar motorlarına dönmeye karar verdi. Parolasında, mükemmel bir üne sahip olan ve kendisini muhriplerde kullanılan hafif buhar motorlarının üreticisi olarak kurmak için zamanı olan Londra'dan Arbecker-son ve Hemkens şirketinin buhar motorlarının en hafif modellerini kullanmayı planladı.
Uçağın ilk prototipi 1882'de hazırdı. Ama testler başarısız oldu. Birçok havacılık öncüsü gibi Alexander Mozhaisky de kimsenin başarılı deneyimine güvenemedi, o yıllarda dünya uçak endüstrisi yoktu. Tasarımcı, gerekli görmediği için şifresini yuvarlanma önleyici cihazlarla donatmadı. Sonuç olarak, gökyüzüne yükselmeye bile vakti olmayan uçak yana düştü ve devasa kanat alanı basitçe "katlandı". Tasarımın sonuçlandırılması için sonraki üç yıllık çalışma hiçbir şeye yol açmadı, 1885'teki testler yine başarısız oldu, uçak tekrar yanına düştü. Bu uçağın tarihi burada sona eriyor ve 1890'da tasarımcının kendisi vefat etti.
Tek uçan şifre
Nihayetinde göklere çıkabilen ve tam uçuş yapabilen ilk buharlı uçak 20. yüzyıla kadar yapılmamıştı. Bu, 1930'larda, dünyanın uçak yapımı alanında zaten önemli bir deneyim biriktirdiği zaman oldu. 1933'te tek bir kopya halinde piyasaya sürülen Airspeed 2000, en azından 1936'ya kadar sadece havalanmakla kalmadı, aynı zamanda aktif operasyondaydı. ABD Posta Ofisinde alışılmadık bir uçak çalıştı, ancak 1936'dan sonra hayatını kaybetti.
İlk uçan buharlı gemi, Amerikalı kardeşler, mucitler George ve William Bessler tarafından, mühendis Nathan Price'ın doğrudan yardımıyla inşa edildi. Yeniliğin gösterimi 12 Nisan 1933'te California'da Oakland şehrinde gerçekleşti ve Amerikan basınında geniş yer buldu. Görünüşte bu, o yılların en sıradan uçağı olurdu. Bu şaşırtıcı değil, çünkü kardeşler basitçe Travel Air 2000 çift kanatlı seriyi temel aldılar, santralin kendisi olağandışıydı. Airspeed 2000 olarak adlandırılan uçak, güçlü bir buhar motoruyla donatılmıştı.
Arabanın kalbi, maksimum 150 hp güç üreten V-çift silindirli bir buhar motoruydu. Toplam kapasitesi yaklaşık 10 galon olan bir tankla Bessler kardeşlerin uçağı yaklaşık 600 km uçabiliyordu. Aynı zamanda, buhar motoru standart benzinli içten yanmalı motorlardan bile daha az ağırlığa sahipti - 80 kg, ancak santralin ağırlığına ateş kutusu olan bir su deposunun ağırlığına 220 kg daha eklendi.
Uçak, 1933'te kolayca gökyüzüne yükseldi ve daha sonra operasyona başladı. Arabanın uçuşlarda herhangi bir sorunu yoktu. Aynı zamanda gazeteciler, uçak motorunun sessiz çalışmasını takdir ederek, pilot ile yolcu arasındaki konuşmanın yerden bile duyulabildiğine dikkat çekti. Ses sadece havayı kesen pervanenin düdüğüyle yapıldı. Sessiz bir uçuşa ek olarak, uçağın benzin yerine su kullanımı gibi başka avantajları da vardı. Ayrıca, buhar motorunun gücü hiçbir şekilde uçuş yüksekliğine ve içten yanmalı motorlu tüm uçaklar için bir sorun olan havanın seyrekleşme derecesine bağlı değildi. Örneğin, iki bin metreden daha yüksek bir yükseklikte, Airspeed 2000'deki buhar motoru, aynı güçteki benzinli motorlardan daha verimli hale geldi.
Avantajlarına rağmen, Airspeed 2000 sivil müşterilerin ve ABD ordusunun ilgisini çekmedi. Gelecek, içten yanmalı motorlu uçaklar içindi ve Bessler kardeşlerin çift kanatlıları, bariz avantajlara rağmen 19. yüzyıldan kalma bir tür merak gibi görünüyordu. Dezavantajları hala ağır basıyordu. Verimlilik açısından, buhar motoru içten yanmalı motorlardan daha düşüktü. Devasa su kazanının ağırlığını telafi etmek için uçağın tasarımında ultra hafif malzemelerin kullanılması gerekiyordu. İçten yanmalı motorlara ve daha kısa bir uçuş menziline sahip uçaklarla rekabet etmesine izin vermedi. Ve keşif uçakları veya bombardıman uçakları oluşturmak için kullanılabilecek gürültüsüzlük gibi bariz bir kalite bile askeri departman temsilcilerini çekmedi.
