Аэроплан двигатель


Что может дать аэроплан с одним двигателем и чего он не может дать. Воздушный путь

Что может дать аэроплан с одним двигателем и чего он не может дать

После того как первые аэропланы поднялись в Европе на воздух, дело летания стало развиваться очень быстро и успешно. Железным дорогам понадобилось несколько десятилетий, чтобы войти в употребление в широких размерах. Аэропланное дело шло гораздо быстрее. Уже в 1911 году на аэропланах совершались дальние перелеты из города в город, причем аппараты могли без спуска пролетать по несколько сот верст. Большая высота полета, лучшие качества аэроплана и опыт летчиков сделали возможным летать и в плохую погоду. Стали летать при ветре и даже в дождь, чего ранее никогда не решались делать. В то же время чувствовалось, что можно сделать еще гораздо больше. Почти все строители аэропланов продолжали улучшать свои машины. Обыкновенно дело происходило так. Какой-нибудь изобретатель построит хороший аэроплан, испробует его, и если аппарат удачен, то завод начинает строить по этому образцу точно такие же аэропланы. Рабочие, чертежники и младшие инженеры выполняют эту работу, и т. к. у них перед глазами есть образчик, то они могут выстроить сколько угодно аэропланов уже без помощи изобретателя, который обыкновенно в это время уже принимается придумывать новую машину, еще лучше. Проходит несколько месяцев, и появляется новый тип аэропланов, который может подняться выше или летает быстрее или же груза поднимает больше, чем предыдущий[ 61 ].

В то же время, если сравнивать, сколько верст всего было сделано за целый год всеми летчиками и сколько за это время случилось несчастий, то можно было сразу видеть, как сообщение по воздуху с каждым годом становится во много раз безопаснее, чем оно было в предыдущем году. И это несмотря на то, что полеты становились все более трудными; ни ветер, ни море, ни высокие горы не препятствовали уже более полету аэроплана. Все это заставило многих считать, что аэроплан в том виде, как он был создан в 1911-1912 годах, и является уже основным типом летательных машин; придется лишь вводить в него постепенно небольшие усовершенствования да увеличивать знания и опыт летчика, чтобы в будущем получить надежный и хороший полет на аппаратах, в общем схожих с существовавшими в то время.

Однако если подумать внимательно о том, в каких условиях работал обыкновенный аэроплан того времени, то можно было легко убедиться в том, что рассчитывать на надежный полет с такими аэропланами, даже и улучшенными, нельзя, даже если ими будут управлять самые опытные летчики[ 62 ].

В самом деле, ведь аэроплан держится в воздухе только пока работает его двигатель. Поломка мотора случается очень редко, но остановка от мелкой неисправности может случиться всегда. Немного осадка или воды в бензине, отвинтившаяся проволочка или что-нибудь подобное от времени до времени случаются и обеспечить себя от этого невозможно. На автомобиле это не страшно. Откатили его с дороги, почти всегда в несколько минут исправили — и поехали дальше. Иное дело на аэроплане. Мне пришлось однажды поломать свой аэроплан и едва избегнуть серьезной опасности; во время одного из полетов мотор сразу остановился и пришлось спуститься на маленький дворик, окруженный каменным забором и постройками. Причиной остановки двигателя, как выяснилось впоследствии, было то, что в трубку, подводящую бензин, попал комар. Трубка эта оканчивается в моторе очень тонким отверстием[ 63 ], в котором и застрял комар, прекратив таким образом доступ бензина в двигатель.

Такие или подобные случайности всегда возможны. На пароходе, где неисправность была бы далеко не так опасна, за двигателем, т. е. за машиной, всегда присматривают люди. Они могут подтянуть ослабевшую гайку, могут смазать сильнее нагревшийся подшипник и т. д. Тогда как двигатель аэроплана обычного типа лишен всякого ухода во время полета.

Другой существенной причиной ненадежности аэропланов того времени являлось то, что на летчика было возложено слишком много разной работы. Выполнить ее всю как следует одному человеку не под силу, а надо по меньшей мере троих, а то и больше. Из этих трех человек один должен сидеть за рулем и править аэропланом, другой должен следить и ухаживать за мотором, а третий должен наблюдать, чтобы не сбиться с дороги. Если погода ясная и все обстоит благополучно, то одного летчика вполне достаточно, чтобы управлять аппаратом.

Но думая о надежном сообщении по воздуху, следует рассчитывать именно на плохие условия полета. Когда бывает плохая погода — туман, дождь, ветер, тогда в воздухе часто бывает очень неспокойно, аппарат сильно качает и править им становится трудно. И если при этом случится, что туман или дождь сделают землю невидимой, то летчику, занятому управлением, трудно бывает следить за картой, отсчитывать пройденный путь и т. д. В таких случаях он нередко сбивается с дороги и ему приходится прерывать полет и спускаться на землю куда попало. Все это заставляет определенно высказать, что при серьезных дальних полетах нельзя получить настоящую надежность с помощью аэроплана с одним двигателем, управляемого одним человеком. Чтобы успешно разрешить эту задачу и сделать аэроплан действительно надежным и существенным средством сообщения, мало было совершенствовать созданные к 1911-1912 годам типы: надо было создать нечто по тому времени совершенно новое.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

biography.wikireading.ru

Создание аэропланов с двигателем.

Развитие идеи самолета

МиГ-27. Работа Юрия Тепсуркаева для обложки журнала "Мир Авиации" №1-2001.

Издавна люди стремились в небо, завидуя птицам. Они строили всевозможные крылья и воздушные шары. Но настоящее ощущение полета человек смог обрести, только создав летательный аппарат тяжелее воздуха. Летные качества такой " рукотворной птицы" во многом зависели от установленного на ней мотора.

Первые авиационные моторы представляли собой ничто иное, как громоздкие и тяжелые паровые машины. Проект первого аэроплана с мотором такого типа принадлежит немцу Ф. Маттису.

Проект самолета Ф.Маттиса.

Проект самолета У.Хенсона.

Проект самолета Х.Максима.

Огромный с двухэтажный дом самолет конструкции Х.Максима.

"Avion" конструкции К.Адера.

В центре ромбовидного крыла самолета Маттис предполагал разместить тяжелый двигатель. Конструкция не совершенной и была забыта.

Более продуманно подошел к своему делу У.Хенсон (Великобритания). Его аппарат "Эриел Стим Кэрридж " имел паровой двигатель мощностью 25-30 л.с., который привадил в действие воздушные винты диаметром 3,05 м.

Для уменьшения веса машины, Англичанин предложил заменить обычный котел системой сосудов конической формы и использовать воздушный конденсатор.

В 1844-1847 годах Хенсон произвел несколько испытаний своих аэропланов. Все они закончились неудачно. Слава создателя первого самолета, оторвавшегося от земли, принадлежит британцу Джону Стрингфеллоу.

На исходе XIX века созданием аэропланов с паровыми двигателями увлекся "пушечный король" Хайрем Максим.

Самоуверенный англичанин решил сразу же приступить к строительству самолета, минуя стадию долгих опытов. И был наказан за свою беспечность! Его аппарат был снабжен паровой машиной мощностью в 360 л.с. и по размерам напоминал двухэтажный дом.

Не удивительно, что это 3,5-тонное чудовище, едва приподнявшись над землей, рухнуло вниз и превратилось в груду обломков. А Хайрем Максим тем временем оставил авиастроение и вернулся к производству наземного оружия.

Французский инженер Клеман Адер тоже замыслил "с ходу" покорить небеса. Он решил взять не качеством, а количеством. Адер построил почти десяток неудачных аэропланов, а когда его лучший образец "Аvion III" упал на глазах государственной комиссии, разочарованный француз предал огню все свои разработки и занялся конструированием автомобилей… Небо покоряется только настойчивым и несгибаемым безумцам!

К концу XIX столетия стало окончательно ясно, что из-за своих размеров и массы паровые двигатели не могут успешно использоваться в авиастроении. Впрочем, попытки найти замену пару предпринимались и раньше. Например, в 1857-1858 годах Феликс дю Тампль де ла Круа произвел испытание своего аэроплана, оснащенного электрическим мотором.

Схема работы четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.

1 - выпускной клапан

2 - свеча

3 - поршень

4 - шатун

5 - выпускной клапан

A - Всасывание

B - Сжатие

C - Рабочий ход

D - Выхлоп

Важнейшей вехой в истории самолетостроения явилось изобретение двигателя внутреннего сгорания (ДВС), сделанное в 1876 году немецким инженером Н.-А. Отто. Его основная идея состояла в том, что перед зажиганием рабочую смесь надо подвергнуть сжатию, а взрыв выгоднее производить в крайнем верхнем положении поршня.

Изготовленный таким образом двигатель назвали четырехтактным, т.к. процесс в нем совершался в течение 4-х ходов поршня.

Г.Даймлер (справа) на Международной промышленной выставке в Париже. (1898 г.)

Через несколько лет соотечественник Отто, Готлиб Даймлер, изобрел двигатель, работающий на бензине. В нем было применено особое устройство, карбюратор, в котором бензин испарялся, пары смешивались с воздухом и поступали в цилиндр двигателя.

Уилбер и Орвилл Райт.

Получив, наконец, в свое распоряжение достаточно легкие ДВС мощностью всего 10-30 л.с., целый ряд конструкторов приступили к постройке аэропланов. Результат не заставил себя долго ждать: 17 декабря 1903 года поднялся в небо самолет братьев Райт. Он был снабжен бензиновым двигателем с горизонтально расположенными двумя цилиндрами.

"Таким образом, во второй половине XIX в.,благодаря изобретениям Отто и Даймлера, было преодолено важнейшее препятствие на пути создания летательных аппаратов тяжелее воздуха. Путь для развития самолетостроения был открыт. Наступающему XX столетию суждено было стать веком АВИАЦИИ!

olymp.aviaschool.net

Двигатель самого большого пассажирского самолета в мире!

"Дело было вечером, делать было нечего" :) И решил я нарисовать двигатель в разрезе от самого большого пассажирского самолета в мире - A380! А именно Rolls Royce Trent 900. Первым делом я полез в интернет в поисках любой информации об этом двигателе. Чертежей, как обычно, никаких в интернете не нашлось и поэтому рисовал я эту модель по различным фотографиям, которые удалось отыскать, поэтому за не 100% точность строго не судите :)

1. Роллс-Ройс Трент- семейство авиационных двухконтурных газотурбинных двигателей (ТРДД), разработанных конструкторским бюро компании Rolls-Royce plc во второй половине 1980-х годов для средне- и дальнемагистральных коммерческих пассажирских лайнеров и самолетов транспортной авиации. (Wikipedia)

Для того, чтобы понимать насколько он огромен:

Длина: 4.55 мДиаметр: 2.94 мВес: 6271 кг

2. Воздух, попадающий внутрь двигателя, разделяется на 2 потока - 2 контура. По внешнему контуру воздух сразу же выталкивается лопатками двигателя наружу создавая часть тяги двигателя. Попадая во внутренний контур, воздух сжимается и попадает в камеру сгорания, где, смешавшись с керосином и искрой, превращается в раскаленную массу газов, которая с огромной силой выстреливается через сопло, создавая остальную часть тяги.

3.

4. Вентилятор двигателя

5. Передняя часть двигателя.

6. Сопло.

7.

8. Компрессор двигателя, где воздух сжимаясь попадает в камеру сгорания.

9. Много маленьких лопастей прямо за основным вентилятором служат для выпрямления потока воздуха, попадающего во внутренний контур двигателя.

10.

11. Для любителей сетки :)

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

sky-hope.livejournal.com

Паровые самолёты / Техника / stD

Вначале совершим краткий экскурс в историю, чтоб читатель понимал уровень развития «авиации» того времени.

На рубеже 18-19 веков, английский естествоиспытатель Джордж Кейли, один из первых теоретиков и исследователей в области летательных аппаратов тяжелее воздуха, предложил концепцию летательного аппарата.

Многие исследователи приписывают Джорджу Кейли рождение идеи летательного аппарата с неподвижным крылом и отдельным от него движителем, то есть самолёта. Однако другие указывают, что данная концепция и другие конструктивные идеи, содержащиеся в его проекте, выдвигались и ранее. Тем не менее, именно работы Кейли положили начало научному исследованию концепции самолёта.

В 1804 году Кейли начал проводить эксперименты, направленные на исследование аэродинамических характеристик крыла, в ходе которых он измерял подъёмную силу, действующую на квадратную плоскую пластинку в зависимости от угла атаки, и получил результаты, близкие к современным данным.

В том же году Кейли изготовил для экспериментов модель планёра, которая по его словам, совершала полёты на расстояние 18-27 м.

В 1809-1810 годах в журнале Nicolson’s Journal of Natural Philosophy был напечатан труд Джорджа Кейли «О воздушной навигации» (On Aerial Navigation) – первая в мире опубликованная научная работа, содержащая первоосновы теории полёта планера и самолёта.

«Воздушный паровой экипаж»

В 1842 году, Уильям Сэмюэл Хенсон — английский изобретатель и пионер авиации, разработал совместно с Джоном Стрингфеллоу первый в мире проект летательного аппарата, предусматривающий все основные элементы винтомоторного самолёта.

В 1843 году, они построили первую шестиметровую модель «Ариэля» (так изобретатели коротко называли свой «Воздушный паровой экипаж»), которую оснастили небольшой паровой машиной мощностью 1 л.с. С 1844 по 1847 год Стрингфеллоу проводит испытания модели, постоянно меняя большинство параметров, переделывая планёр и увеличивая мощность паровой машины. Однако испытания в большинстве случаев проходят неудачно. Максимальное расстояние, которое пролетела модель в горизонтальном полете, не превышало десяти метров.

Рекламный плакат «Ariel Transit Company»

К 1847 году, несмотря на поддержку парламента, акционерное общество «Ariel Transit Company», не смогло собрать необходимых средств на дальнейшую разработку и проект был закрыт, так как ни технологии, ни общественность не были готовы к полету.

В 1850 — 1860 годы, Феликс де Тампль — французский морской офицер, построил не модель, а первый настоящий самолет.

Установленная на самолете паровая машина имела два качающихся цилиндра, штоки которых соединялись с валом пропеллера, и трубчатый котел конструкции дю Тампля. Котел отапливался нефтью и мог генерировать пар под давлением 8 атм. Вес двигателя составлял 59 кг, мощность 4 л.с.

В авиационной истории распространено мнение, что на этом аппарате была предпринята попытка пилотируемого полёта, во время которой он кратковременно оторвался от земли и покрыл в воздухе расстояние в несколько метров.

Однако исследователи отмечают, что этот полёт произошёл только благодаря разбегу самолёта под уклон и не являлся полноценным полётом.

В 1886 году, французский инженер — Клеман Адер, построил летательный аппарат похожий на летучую мышь и назвал его «Эол». Аппарат был оснащённый лёгким паровым двигателем собственной разработки Адера и развивал мощность порядка 20 л.с. В 1890 году, Адеру удалось пролететь на «Эоле» около 50 м.

Это был первый самостоятельный полёт в истории, за 13 лет до братьев Райт.

Чертежи «Эола».

При поддержке французских военных властей Адер разработал и построил «Авион III». Он был похож на огромную летучую мышь из полотна и древесины, его размах крыла составил 15 метров, аппарат был оборудован двумя пропеллерами с четырьмя лопастями, каждый из них был оснащён паровым двигателем мощностью 30 л.с.

После многочисленных наземных испытаний, 14 октября 1897 года, Адер совершил попытку полёта. Некоторые зрители утверждали, что аппарат катился, взлетел и пролетел более 300 метров, другие же — что «Авион III» разбился ещё до взлёта.

Сегодня «Авион III» можно увидеть в Музее искусств и ремесел в Париже.

Клемент Адер построил аэроплан с паровым двигателем, способный подниматься в воздух, а паровая машина к этому времени уже достигла такой степени совершенства, что могла быть использована для осуществления динамического полета.

Историки авиации за пределами Франции, часто отрицают приоритет Адера. Тем не менее, его полёт 9 октября 1890 года на «Эоле» хорошо задокументирован, и заслуги Адера не могут быть оспорены.

В 1882 году, Александр Фёдорович Можайский — русский военный деятель, контр-адмирал и изобретатель, построил самолет с двумя паровыми машинами изготовленные по его проекту. Машины мощностью 10 и 20 л.с. вращали три винта.

Испытания проходили с 1882 по 1885 годы в Красном Селе около Петербурга. По свидетельству очевидцев в одном из испытаний самолет под управлением механика после пробега по рампе совершил подлет, при приземлении накренился и был разбит. К сожалению в 1890 году А. Можайский умер и проект был заброшен.

Паровые машины, снятые с самолёта, хранились на Балтийском судостроительном заводе, где впоследствии сгорели при пожаре.

В 1894 году, Хайрем Стивенс Максим — британский изобретатель и оружейник американского происхождения (создатель пулемёта «Максима»), построил самолёт с размахом крыла около 50 метров, приводившийся в движение двумя паровыми двигателями мощностью 180 л.с.

При испытаниях, самолёту удалось достичь взлётной скорости, но сразу после отрыва от земли он рухнул на крыло. Восстанавливать аппарат и продолжать разработку Максим не стал.

В 1896 году, Сэмюэл Пирпонт Лэнгли — американский астроном, физик и изобретатель, построил модель самолёта с паровым двигателем и назвал его «Аэродром».

Запускаемая с помощью катапульты модель пролетела около полутора километров. Несмотря на то, что этот полёт был неуправляемым, историки авиации полагают, что это был первый в мире уверенный полёт оснащённого двигателем аппарата тяжелее воздуха.

После нескольких крушений, Ленгли оставил работу над проектом.

Аппарат запускался с плавучей площадки с помощью катапульты.

Ни одна из предпринятых в 19 веке попыток полета на самолете с паровым двигателем не увенчалась успехом.

В 1933 году, братья Джордж и Уильям Бесслеры, построили первый паровой самолёт, который смог осуществить полноценный самостоятельный полёт. Экспериментальный самолёт назывался «Airspeed 2000», он был построен в единственном экземпляре, продемонстрирован публике и широко разрекламирован, но дальнейшего развития не получил. Использовался в почтовом ведомстве США до 1936 года, дальнейшая судьба самолета неизвестна.

Паролёт был оснащён двухцилиндровым V-образным паровым двигателем, мощностью 150 л.с. Бак емкостью около сорока литров позволял пролететь до 600 км. Паровая машина имела вес 80 кг, а бак для воды с топкой весил 220 кг.

Обладал некоторыми преимуществами перед самолётами с ДВС:

Мощность двигателя не зависела от высоты полета и степени разреженности воздуха. Нетребовательность к топливу, доступность воды и топлива. Фактически отсутствие необходимости в маслах. Простота конструкции машины, а следовательно большая ремонтопригодность.

Видео

На этом история паровых аэропланов заканчивается...

Любопытствующие могут почитать книгу «Паровой двигатель в авиации.» П. Дузь. 1939г.

Паровозы…Паровые автомобили…Пароходы…

Все права защищены © 2015 istarik.ruПри копировании указывайте активную ссылку на источник. Спасибо!

istarik.ru


Смотрите также