História lietadla

Keď Wilbur Wright nervózne sledoval, ako jeho brat Orville letí cez vysoké piesočné duny Kitty Hawk, NC, pravdepodobne vedel, že tvoria históriu. Pravdepodobne si však nedokázal predstaviť, čo sa stane z ich úspechu. Ani vo sne mu nenapadlo, že táto krátka, no úspešná plavba povedie ľudí nielen k letu, ale aj do vesmíru.

Samozrejme, medzi prvým letom bratov Wrightovcov a našimi prípadnými cestami na Mesiac sa udialo mnoho ďalších vzrušujúcich vecí a my sa chystáme preskúmať históriu lietadla, aby sme mohli lepšie pochopiť, ako sme sa dostali tam, kam sme sa dostali. sú dnes.

Pohľad do neba

Ľudia boli fascinovaní oblohou a snívali o tom, že sa pridajú k vtákom dávno predtým, ako sa uskutočnili prvé legitímne pokusy o lietanie. Napríklad už v 6. storočí nášho letopočtu boli väzni v severnej oblasti Qi v Číne nútení absolvovať skúšobné lety na šarkanoch z veže nad mestskými hradbami.



Prvé pokusy o lietanie boli v podstate pokusmi napodobniť let vtákov. Prvé návrhy boli primitívne a nepraktické, no postupom času sa stali zložitejšími. Prvé návrhy, ktoré sa podobali „lietajúcim strojom“, boli tie, ktoré vytvoril Leonardo Da Vinci na konci 15. storočia, pričom najznámejšími boli „mátavá ornitoptéra“ a „špirálový rotor“.

Zrodenie letu

História lietadla 4

V 17. storočí sa teória letu balóna začala rozvíjať, keď Francesco Lana De Terzi začal experimentovať s tlakovými rozdielmi. Avšak až v polovici 18. storočia bratia Montgolfierovci vyvinuli väčšie modely balóna. To viedlo k prvému letu balónom s ľudskou posádkou (ľahším ako vzduch) 21. novembra 1783 Jean-François Pilâtre de Rozier a Marquis d’Arlandes v Paríži vo Francúzsku.

Krátko na to, v roku 1799, Sir George Cayley z Anglicka vyvinul koncept lietadla s pevnými krídlami. Usúdil, že na lietadlo, ktoré bolo ‚ťažšie ako vzduch‘, pôsobili štyri sily. Tieto štyri sily boli:

  • Hmotnosť – Sila pôsobiaca na predmet buď gravitáciou alebo v dôsledku vonkajšej sily, ktorá naň pôsobí.
  • Zdvihnutie – Horná časť sily, ktorá pôsobí na objekt, keď k nemu smeruje prúd vzduchu.
  • Drag – odpor proti pohybu objektu vpred spôsobený pohybom vzduchu a rýchlosťou proti nemu.
  • Ťah – sila pôsobiaca proti smeru pohybujúceho sa objektu. To demonštruje tretí Newtonov zákon, že reakcia na pohybujúci sa objekt je rovnaká a opačná.

Pomocou týchto princípov Cayley úspešne vyrobil prvý model lietadla, a preto je často považovaný za „otca letectva.“ Cayley správne odvodil, že nepretržitý let na značnú vzdialenosť si vyžaduje pripevnenie zdroja energie k lietadlu, ktorý poskytnúť požadovaný ťah a zdvih bez toho, aby bolo lietadlo zaťažené.

Technológia sa zlepšuje

Rýchlo vpred o niečo viac ako 50 rokov a Francúz Jean-Marie Le Bris dosiahol prvý „motorový“ let so svojím klzákom ťahaným koňom pozdĺž pláže. Potom, v druhej polovici 19. storočia, sa dizajn vetroňov skomplikoval a tieto nové štýly umožňovali väčšiu kontrolu ako ich predchodcovia.

Jedným z najvplyvnejších letcov tej doby bol Nemec Otto Lilienthal. Úspešne absolvoval niekoľko letov vetroňov, viac ako 2500, z kopcov v regióne Rhinow v Nemecku. Lilienthal študoval vtáky a skúmal ich let, aby určil príslušnú aerodynamiku. Bol plodným vynálezcom, ktorý navrhol mnoho modelov lietadiel vrátane dvojplošníkov (tie s dvoma krídlami nad sebou) a jednoplošníkov.

Tragicky však Lilienthal predčasne zomrel päť rokov po svojom prvom lete. Zlomil si krk pri páde klzáku, ale v čase jeho smrti v roku 1896 bola jeho 250 m (820 stôp) cesta vetroňom dovtedy najdlhšou cestou v lietadle. Obrázky z jeho dobrodružstiev vzbudili vo svete zvedavosť a povzbudili chuť vedcov a vynálezcov ďalej posúvať hranice letu.

Približne v rovnakom čase sa uskutočnilo veľa pokusov dosiahnuť motorový let pomocou motora. Zatiaľ čo sa vykonalo niekoľko veľmi krátkych „výťahov“, lietadlá boli vo všeobecnosti nestabilné pre trvalý let.

Prvý let

História lietadla 5

Orville a Wilbur Wrightovci pozorne sledovali pokroky Lilienthalu a rozhodli sa dosiahnuť trvalý let „ťažší ako vzduch“. Snažili sa vyrobiť plavidlo, ktoré by bolo ľahké a dostatočne výkonné na to, aby dosiahli svoj cieľ, a tak sa spojili s francúzskymi automobilovými inžiniermi, ale ich najľahšie automobilové motory boli stále príliš ťažké. Aby našli riešenie, bratia, ktorí prevádzkovali opravovňu bicyklov v Daytone v štáte Ohio, sa rozhodli postaviť si vlastný motor s pomocou svojho priateľa, mechanika Charlesa Taylora.

ČÍTAJ VIAC : História bicyklov

Ich lietadlo s príhodným názvom „Flyer“ bolo dvojplošník z dreva a tkaniny s dĺžkou 12,3 m (~40 stôp) a plochou krídel 47,4 metrov štvorcových (155 štvorcových stôp). Mal káblový systém, ktorý umožňoval pilotovi ovládať výšku krídel a chvosta, čo pilotovi umožňovalo ovládať výšku aj bočný pohyb lietadla.

Takže 17. decembra 1903 sa Orville Wright, ktorý „vyhral“ žrebovanie pilota, pokúsil o niekoľko letov a jeho posledný pokus vyústil do úspešného letu, ktorý trval 59 sekúnd a prekonal 260 m (853 stôp).

Bratia Wrightovci pokračovali vo vývoji svojich lietadiel a o rok neskôr uskutočnili prvý okružný let motorového lietadla. Nasledovalo ďalšie ladenie a v roku 1905 bol Flyer III oveľa spoľahlivejší ako jeho dve predchádzajúce inkarnácie, ktoré ponúkali spoľahlivý výkon a manévrovateľnosť.

Vzniká nový priemysel

Jednu z významných inovácií v konštrukcii lietadla zaviedol Louis Blériot v roku 1908. Francúzske lietadlo Blériot VIII malo krídlo jednoplošníka s „konfiguráciou traktora.“ Konfigurácia ťahača je tam, kde sú vrtule lietadla umiestnené pred lietadlom. motor na rozdiel od zadnej časti, ktorá bola predtým štandardom. Táto konfigurácia viedla k tomu, že lietadlo bolo ťahané vzduchom namiesto tlačenia, čo mu dávalo lepšie riadenie.

Len o rok neskôr sa Blériot zapísal do histórie svojim najnovším lietadlom, Blériot XI, preplávaním Lamanšského prielivu, pričom si pripísal výhru 1 000 libier. Anglické noviny „The Daily Mail“ ho ponúkli prvému človeku, ktorý tento výkon dokončil.

Zatiaľ čo na tému prechodu cez vodné plochy, v septembri 1913 Roland Garros, tiež Francúz, odletel z južného Francúzska do Tuniska, čím sa stal prvým letcom, ktorý prekonal Stredozemné more.

Prvá svetová vojna 1914-1918

Keď sa Európa v roku 1914 ponorila do vojny, prieskumný charakter letu lietadiel ustúpil túžbe zmeniť lietadlá na vojnové stroje. V tom čase bola väčšina lietadiel dvojplošníky a vo veľkej miere sa používali na prieskumné účely. Bol to veľmi nebezpečný podnik, pretože pozemná paľba tieto relatívne pomaly sa pohybujúce lietadlá často zrazila.

Garros naďalej zohrával úlohu vo vývoji lietadiel, no teraz sa sústredil na to, aby ich premenil na bojové stroje. Zaviedol pokovovanie vrtúľ lietadla Morane-Saulnier Type L, ktoré poskytovalo ochranu pri streľbe z pištole cez oblúk vrtule. Garros sa neskôr stal prvým pilotom, ktorý zostrelil nepriateľské lietadlo pomocou tejto konfigurácie.

Na nemeckej strane v tom istom čase pracovala na rovnakom type technológie aj spoločnosť Anthonyho Fokkera. Vynašli synchronizačné zariadenie, ktoré umožnilo spoľahlivejšie vypúšťanie nariadení a posunulo vzdušnú prevahu v prospech Nemcov. Garros bol zostrelený nad Nemeckom v roku 1915 a nedokázal zničiť svoje lietadlo skôr, ako padlo do rúk nepriateľa. Nemci preto mohli študovať technológiu nepriateľov a to dopĺňalo Fokkerovu prácu.

Fokkerove lietadlá poskytli Nemecku vzdušnú prevahu a viedli k mnohým úspešným misiám na začiatku vojny, až kým ich technológia spojencov nedostihla, a vtedy opäť získali prevahu.

Medzivojnové obdobie

V rokoch medzi dvoma svetovými vojnami sa technológia lietadiel naďalej rozvíjala. Zavedenie vzduchom chladených hviezdicových motorov na rozdiel od vodou chladených znamenalo, že motory boli spoľahlivejšie, ľahšie a s vyšším pomerom výkonu k hmotnosti, čo znamená, že mohli ísť rýchlejšie. Jednoplošné lietadlá boli teraz veľmi štandardom.

Prvý transatlantický let bez medzipristátia sa uskutočnil v roku 1927, keď Charles Lindbergh podnikol 33-hodinovú cestu z New Yorku do Paríža vo svojom jednoplošníku „Duch St Louis.“ V roku 1932 sa Amelia Earhartová stala prvou ženou, ktorej sa to podarilo. .

V tomto období sa pracovalo na raketových motoroch. Rakety na kvapalné palivo boli oveľa ľahšie kvôli požadovanej hustote a tlaku kvapaliny. Prvý pilotovaný let s raketou na kvapalné palivo sa uskutočnil v júni 1939, niekoľko mesiacov pred vypuknutím druhej svetovej vojny.

Druhá svetová vojna 1939-1945

História lietadla 6

Počas druhej svetovej vojny sa lietadlo dostalo do popredia vojenských operácií. Pokroky v dizajne znamenali, že existovalo obrovské množstvo lietadiel špeciálne vhodných na dokončenie určitých operácií. Zahŕňali stíhacie lietadlá , bombardovacie a útočné lietadlá , strategické a fotoprieskumné lietadlá , hydroplány a dopravné a úžitkové lietadlá

Prúdové motory boli neskorým prírastkom do kategórie stíhacích lietadiel. Na mechanizme za nimi sa pracovalo roky, ale Messerschmitt Me 262, prvé prúdové lietadlo, vzlietol svoj inauguračný let v roku 1944.

Prúdový motor sa líšil od raketových motorov, pretože nasával vzduch zvonku lietadla na spaľovací proces, a nie aby motor musel pre túto prácu niesť prívod kyslíka. To znamená, že prúdové motory majú sacie a výfukové otvory, kde raketové motory majú iba výfuk.

Po vojne

V roku 1947 sa Bell X-1 poháňaný raketovým motorom stal prvým lietadlom, ktoré prelomilo zvukovú bariéru. Zvuková bariéra je bod, v ktorom sa náhle zvyšuje aerodynamický odpor. Rýchlosť zvuku je 767 mph (pri 20 stupňoch Celzia), k tomu sa pri ponoroch blížili lietadlá s vrtuľami, ktoré sa však stali veľmi nestabilnými. Veľkosť motora, ktorý by bol potrebný na pohon týchto lietadiel cez zvukový tresk, by bola neprakticky veľká.

To viedlo k zmene dizajnu s kužeľovitými nosmi a ostrými nábehovými hranami na krídlach. Trup bol tiež obmedzený na minimálny prierez.

Keď sa svet spamätal z vojnového pustošenia, lietadlá sa začali využívať viac na komerčné účely. Prvé osobné lietadlá, ako napríklad Boeing 377 a Comet, majú pretlakové trupy, okná a poskytujú cestujúcim komfort a relatívny luxus, aký predtým nikto nevidel. Tieto modely však neboli úplne vyleštené a stále sa učili v oblastiach, ako je únava kovov. Je tragické, že mnohé z týchto lekcií boli objavené po fatálnych zlyhaniach.

Spojené štáty americké viedli vo výrobe komerčných lietadiel. Motory sa naďalej zväčšovali a pretlakové trupy boli tichšie a pohodlnejšie. Pokrok sa dosiahol aj v navigácii a všeobecných bezpečnostných prvkoch okolo lietadla.

Ako sa spoločnosť v západnom svete menila, ľudia mali väčší disponibilný príjem a s rozširovaním leteckých služieb pribúdalo možností navštíviť krajiny, ktoré boli predtým finančne aj logisticky nedostupné.

Explózia v leteckej doprave a „dovolenkách“ podporila mnohé vznikajúce podniky, niektoré spojené s rozširujúcimi sa letiskami, dovolenkovými lokalitami (hotely a atrakcie) a produktmi súvisiacimi s cestovaním, ako sú mnohé z populárnych značiek batožiny, ktoré dnes vidíme.

Priemysel sa rozširuje

V 50. a 60. rokoch sa raketová technika naďalej zlepšovala apriestor bol dobytýs pristátím človeka na Mesiaci v júli 1969. Concorde, prvé nadzvukové osobné lietadlo na svete, bolo vypustené do sveta v roku 1976. Medzi New Yorkom a Parížom mohlo preletieť za menej ako štyri hodiny, ale nakoniec bolo z bezpečnostných dôvodov prerušené.

Komerčne sa veci začali zväčšovať a zlepšovať. Obrovské lietadlá, ako napríklad Boeing 747-8 a Airbus A380-800, spôsobili, že lietadlá mali teraz kapacitu viac ako 800 cestujúcich.

Vojensky sa objavil futuristický stealth bombardér a prúdové stíhačky posunuli hranice možného. F-22 Raptor je najnovším z dlhého radu stále rýchlejších, ovládateľnejších, nenápadnejších (radarom nepozorovateľných) a inteligentných prúdových lietadiel.

V roku 2018 sa Virgin Galactic stalo prvým tradičným lietadlom, ktoré dosiahlo hranicu vesmíru a vyšplhalo sa do výšky 270 000 stôp, čím prekročilo hranicu 50 míľ definovanú vládou USA. Dnes existujú komerčné lety, ktoré prepravia vysoko platiacich zákazníkov asi 13,5 míľ do atmosféry, čím sa zrodil nový priemysel: vesmírna turistika.

Záver

História lietadla je príbehom mnohých zázračných technických pokrokov, ku ktorým došlo v relatívne krátkom čase. Toto bolo riadené mnohými odvážnymi a intelektuálne skvelými mužmi a ženami. Väčšina z nás považuje dostupnosť, ktorú teraz máme k celosvetovým destináciám v dôsledku týchto priekopníkov, za samozrejmosť, ale nikdy nesmieme zabudnúť na to, aké je skutočne pozoruhodné, že sme ako ľudia našli schopnosť lietať.

Bibliografia

Veda a civilizácia v Číne: Fyzika a fyzikálna technológia, strojárstvo, zväzok 4 – Joseph Needham a Ling Wang 1965 .

Prvý teplovzdušný balón: Najväčšie chvíle letu. Tim Sharpe

Gibbs-Smith, C.H. Letectvo: Historický prieskum . Londýn, NMSI, 2008. ISBN 1 900747 52 9.

http://www.ctie.monash.edu.au/hargrave/cayley.html – Priekopníci, letectvo a letecké modelárstvo

Encyklopédia svetovej biografie – Otto Lilienthal

The Wright Flyer – Národný historický park Daytona Aviation Heritage, Národný pamätník bratov Wrightovcov

Encyklopédia Britannica – Louis Blériot, francúzsky letec. Tom D. Crouch

Prvý prúdový pilot: Príbeh nemeckého skúšobného pilota Ericha Warsitza – London Pen and Sword Books Ltd. 2009. Lutz Warsitz.

História prúdového motora. Mary Bellis.

http://www.greatachievements.org/?id=3728

NBC News – Skúšobný let Virgin Galactic po prvýkrát dosiahne hranicu vesmíru. Dennis Romero, David Freeman a Minyvonne Burke. 13. decembra 2018.

https://www.telegraph.co.uk/news/2016/08/03/company-offering-flights-to-the-edge-of-space-for-nearly-14000/

Americká revolúcia: Dátumy, príčiny a časová os v boji za nezávislosť

Americká revolúcia alebo revolučná vojna za nezávislosť pretvorila Spojené štáty americké. Pochopte príčiny, získajte dátumy a preskúmajte časovú os ešte dnes.

Prvý vyrobený fotoaparát: História fotoaparátov

Moderné fotoaparáty sú zložité a dokážu úžasné veci. Stále však používajú rovnakú základnú technológiu ako prvý fotoaparát. Prečítajte si o histórii fotoaparátov.

Aké staré sú Spojené štáty americké?

Od presunu severoamerickej pevniny až po príchod prvých domorodých Američanov a príchod Krištofa Kolumba. Koľko rokov má Amerika?

História hnutia Prepper: Od paranoidných radikálov po mainstream

Dnes sa hnutie prepperov v USA rýchlo rozrastá, ale kedy a ako toto hnutie začalo?

Satrapovia starovekej Perzie: Kompletná história

Perzská ríša ovládala veľkú časť staroveku pomocou satrapov. Zistite, čo to bolo a ako ich Peržania použili na vybudovanie impéria.