Первый самолет в мире: кто изобрел, история авиации

История авиации

Создателем первого прототипа летательного аппарата считается Леонардо Да Винчи, однако покорить небо инженерам и конструкторам удалось лишь несколько столетий спустя. Попытки создать прототип современного самолета были предприняты англичанином Джорджем, подробно изложившим принципы работы и постройки машины, которая могла бы взлетать и передвигаться в воздушном пространстве. Лавры отца-основателя сегодняшней авиации принадлежат Уильяму Хенсону, создавшему проект летательного аппарата в середине 19-го столетия.

Летательный аппарат Леонардо Да Винчи

В России данным проектом заинтересовался конструктор Телешов, запатентовавший воздухоплавательную систему с закрытым фюзеляжем. Первыми изобрели самолет, способный перенести пилота на весьма скромное расстояние, двое братьев Райт в 1903 году, на практике доказавшие возможность управляемых полетов. Самолет Можайского был разработан русским военным деятелем путем многократных экспериментов и корректировки конструкции.

Труды Дж. Кейли в авиационной области

Кто придумал самолет?

Первые исторические упоминания о летательных аппаратах были еще в древнеиндийской литературе. В ней описаны гипотетические летательные машины – виманы. В фольклоре практически всех народов существует упоминание о летательных аппаратах, таких как ковер-самолет или ступа, в которой летала Баба Яга.

Первым испытателем, который предложил полноценную концепцию летательного агрегата с отдельным двигателем и фиксированным крылом, стал англичанин Джордж Кейли. Его труды датируются концом XVIII века.

Наработки Кейли начал осуществлять с 1796 года, когда начал активно изучать полет птиц. В 1799 году был изготовлен серебряный диск, на который был нанесен придуманный им летательный аппарат, а на обратной стороне диска была нанесена диаграмма сил, которая позволяет осуществить полет. Нанесенное на диск устройство было очень похоже на лодку, но все же оно имело основные детали самолета. В силу этого можно сказать, что Дж. Кейли может считаться человеком, который продумал все основные детали самолетов.

С 1804 года исследователь проводит ряд экспериментов, связанных с аэродинамическими свойствами. За счет этого им была создана новая ротативная установка для исследований поверхностей. С помощью этой установки удалось измерять силу подъема предметов в зависимости от углов атаки. Нужно отметить, что данные были достаточно точными. В итоге после экспериментов был создан им первый планер, который мог пролететь до 27 метров, при этом площадь крыла составляла почти 1 кв. м.

К 1808 году был создан еще один планер с большой площадью крыла и искривленным профилем. Агрегат испытывали на привязи и в свободном полете. За счет полученных данных Кейли опубликовал первые в истории статьи про авиацию. В статьях идет речь о возможности создания конвертоплана с дискообразными несущими поверхностями и полиплана. Данные диски разбиты на 4 сегмента, которые вращаются, за счет этого создается подъемная сила.

Еще одно творение данного конструктора было зафиксировано в статье журнала Mechanics Magazine. В ней шла речь об управляемом парашюте, который оснащен горизонтальными плоскостями.

Mechanics Magazine

Все же наибольшими достижениями Кейли является создание летательных аппаратов в полную величину. Первая машина была построена в 1809 году. Машина была оснащена неподвижными крыльями и имела вырез для посадки пилота. Подъем должен осуществляться с помощью машущих крыльев, но в итоге агрегат так и не полетел.

Второй аппарат был изготовлен в 1894 году по тому же принципу, что и предшественник. Основным отличием стало наличие колесного шасси и фюзеляжа в виде лодки. В качестве силовой установки выступал сам пилот, а точнее его мышцы. В итоге проведенные испытания показали, что при разгоне с уклона была возможность отрыва от земли, но только с небольшим грузом. Поднять взрослого человека не удалось.

Конструктор занимался проектированием других летательных аппаратов, таких как дирижабли, но дальше разработок дело не пошло.

Восход авиации: Джордж Кейли

Первый пилотируемый полет на самолете был официально зафиксирован в начале 20-го века. Но задумались о летательных аппаратах гораздо раньше. Еще Леонардо да Винчи вынашивал идею специального устройства, способного подниматься в воздух.

Научные прорывы в этом вопросе относятся к концу 18-го столетия и принадлежат уму английского ученого и изобретателя Джорджа Кейли. Он выпустил несколько научных трудов по теме строительства летательных аппаратов, описал принцип полёта планера и самолёта, которые впоследствии положили начало развитию авиации.

Джордж Кейли, опираясь на основы аэродинамики, даже изготовил полноразмерный летающий планер. Конечно, об оборудовании его двигателем не было и речи – в то время двигатели, работающие на пару, были крупногабаритными и тяжелыми. Тем не менее, именно на его исследования опирались впоследствии многие изобретатели и конструкторы.

Первый полноразмерный самолет

Итак, паровая модель уже полетела. Следующим шагом был полноразмерный самолет — и здесь «право первой ночи» перешло от Британии к Франции. Полноразмерные планеры к тому времени строили многие — наиболее известным был француз Жан-Мари Ле Бри (1817−1872) и его планер «Альбатрос», успешно поднимавшийся в воздух в 1856 году. Но вот до самолета с мотором руки как-то не доходили.

На строительство полноразмерного самолета первым решился — и нашел финансирование — французский морской офицер Феликс дю Тампль де ля Круа (1823−1890). В 1857 году он запатентовал летающую машину — одноместную, с 6-сильным паровым двигателем. Ее микромодели, оснащенные вместо паровой машины часовым механизмом, успешно летали. Но существовавший на то время паровые двигатели были слишком тяжелы для полета, и к 1776 году дю Тампль создал и запатентовал сверхлегкий двигатель — специально для своего самолета.

Впрочем, построил он силовую установку еще раньше, в 1874-м, одновременно с самолетом, получившим простое название Monoplane. Именно Du Temple Monoplane является первым в истории нелетающим полноразмерным паровым самолетом. Самолет демонстрировался на Всемирной выставке 1878 года, но так и не смог подняться в воздух, а дю Тампль сделал себе состояние на производстве и продаже сверхлегких паровых двигателей, нашедших применение на торпедных катерах.

И только вот здесь появляется Александр Федорович Можайский. Он был одним из великих пионеров авиации конца XIX века и вторым в истории решился построить полноразмерный самолет, причем в основном на собственные средства. Самолет был достроен к 1883 году, и был значительно совершеннее — и неимоверно тяжелее, — чем машина дю Тампля. Его единственное испытание имело место в 1885 году — самолет проехал по рельсам, но подняться в воздух не смог, а опрокинулся, сломав крыло. Можайский стал первым авиатором, оснастившим свою систему органами поперечного управления (элеронами) и вообще задумавшимся о механизации крыла.

1 / 2 Изображение самолета Можайского из дореволюционной книги. Год ошибочен, на самом деле машину закончили в 1883-м.

Первый патент на самолет: Уильям Хенсон

Впервые оснастил планер мотором и запатентовал самолет британский изобретатель Уильям Хенсон. Совместно с коллегой и другом Джоном Стрингфеллоу они разработали деревянный моноплан Aerial Steam Carriage, или просто Ariel. Двигателем служила паровая машина. «Паровой воздушный экипаж» был оснащен парусиновым крылом размахом 46 м и закрытым фюзеляжем. Предприниматели планировали перевозить на таких самолетах до 12 пассажиров из Англии в Египет.

Но на реализацию проекта и постройку полноразмерного «Ариэля» денег уже не хватило, а сам Уильям Хенсон впоследствии переехал в США. Джон Стрингфеллоу продолжил работу над Ariel. В 1948 году он совершил первый моторизированный, правда, беспилотный полет. Сегодня эту модель самолета можно увидеть в Лондонском музее науки и техники.

Деньги на полёты дали велосипеды

Братья родились в большой семье Милтона Райта и Сьюзен Кэтрин Коернер. У Орвилла и Уилбера было ещё пять братьев и сестёр. Уилбер родился в 1867 году, Орвилл был на четыре года его младше.

Значительно позже братья рассказывали, будто они заинтересовались полётами, когда отец подарил им игрушку-вертолёт, которая была основана на изобретении одного из пионеров авиации француза Альфонса Пено. Мальчишки увлечённо играли с ним, пока он не сломался. Тогда они сделали новую модель самостоятельно!

Было ли это на самом деле, или братья придумали эту историю, уже находясь в зените славы, сейчас трудно сказать. Но в юности авиация определённо не была главным увлечением Уилбера и Орвилла.

Уилбер, весёлый, жизнерадостный, деятельный, сильно изменился после того, как в возрасте 18 лет получил тяжёлую травму лица во время хоккейной игры. И хотя физическая боль прошла, психологически Уилбер стал другим человеком. Хмурый, замкнутый, он не стал поступать в университет, а остался помогать родителям дома.

Орвилл, у которого были проблемы с учёбой в школе, так и не получил среднего образования, занявшись бизнесом. Вместе с братом стал работать и Уилбер, постепенно отходивший от последствий травмы.

Сначала братья занимались издательским бизнесом, но настоящий успех к ним пришёл в 1892 году, когда они открыли мастерскую по ремонту и магазин велосипедов. Америка переживала «велосипедный бум», и деньги потекли к братьям Райт рекой.

Изобретение

История изобретения первого самолета началась с детального изучения братьями планера-биплана, созданного по проекту Херринга-Шанюта, удачно прошедшего испытания в 1896 году. Братьями Райт были внесены следующие изменения в конструкцию планера: руль высоты стал расположен спереди, а не сзади крыльев, что увеличило безопасность летательного аппарата. На испытаниях в 1990 году роль пилота выполнял груз из мешка, набитого песком. Планером управляли братья с поверхности земли. В следующем году они усовершенствовали существующий прототип, обладавший слабой подъемной силой.

Двигатель на первом самолете братьев Райт работал на четырех цилиндрах. Биплан развивал скорость до 47 км/час благодаря крутящему моменту, толкающие винты которого вращались в разных направлениях. Детище братьев Райт под названием «Flyer» сумело подняться в воздух на тягах собственного силового агрегата, выполненного на 80% из высококачественного алюминия. Мотор самолета представляет собой примитивный вариант современного инжекторного двигателя.

“Flyer” братьев Райт

Интересный факт! Цепная передача на первом самолете братьев Райт была реализована по аналогии с велосипедной передачей. На текущий момент взглянуть на оригинальную модель биплана, разработанную братьями, можно посетив один из залов Национального музея космонавтики и авиации при Смитсоновском университете.

Разбег

Родился наш герой 21 марта 1825 года в Выборгской губернии. Его отец был адмиралом русского флота. Александр пошёл по стопам отца, окончил морской кадетский корпус и начал службу гардемарином на Балтийском флоте.

А.Ф. Можайский

В 1854 году старший лейтенант Можайский принял участие в кругосветном плавании, побывал в Японии. Интересный факт, который до сих пор помнят в Стране восходящего солнца: русский боевой офицер помог японцам получить представление о создании больших европейских судов. Он руководил совместной постройкой русскими и японцами шхуны «Хэда». Об этом увлекательном приключении русских моряков в Японии поведал писатель Николай Задорнов в книге «Хэда».

Можайский относился к той категории русских офицеров, которые не ограничивались только интересами флота, он остался в памяти современников как человек разносторонних интересов, широкой эрудиции, умеющий ориентироваться в самых сложных ситуациях. Идея создания летательного аппарата тяжелее воздуха посетила изобретателя задолго до её реализации на практике. Из воспоминаний его сына Александра Александровича известно, что этот замысел возник под влиянием наблюдений за полётом птиц. Ради своей мечты Можайский оставил воинскую службу и в 1876 году начал работать над задуманным проектом.

А.Ф. Можайский показывает Д.И. Менделееву модель своего самолета

Перед постройкой самого самолёта Александр Фёдорович изготовил его модель. В записке Главного инженерного управления Военного министерства в 1884 году говорилось, что наземные испытания были направлены на оценку тяги силовой установки. Модель имела четыре колеса, расположенные под фюзеляжем и могла совершать устойчивые полёты со скоростью 5 метров в секунду.

В 1881 году основные узлы самолёта Можайского были готовы. Под Санкт-Петербургом был выделен участок на Красносельском военном поле. Здесь и проходила сборка самолёта. Работы проходили медленно, так как изобретатель испытывал постоянную нехватку денег. Никто не интересовался его работами, и помощи со стороны не ожидалось.

Самолет А.Ф. Можайского

«Жар-птица»

В 1882 году, несмотря на все трудности, с которыми столкнулся изобретатель, самолёт был готов. Можайский назвал своего первенца «Жар-птицей». Для испытаний была построена специальная взлётная дорожка в виде наклонного помоста. Самому провести испытания первого самолёта Можайскому не разрешили. Военное ведомство сочло, что 57 лет – это уже возраст не для подвигов. За штурвал сел И. Н. Голубев, механик, который всё время помогал Можайскому. Самолёт оторвался от земли, пролетел небольшое расстояние по прямой и сел (в разных источниках указывается разная длина полёта – от нескольких метров до сотни).

Самолёт Можайского весил 57 пудов (около 934 кг) и летел со скоростью 11 метров в секунду. Тягу обеспечивали два паровых двигателя мощностью 10 и 20 лошадиных сил. При посадке самолёт зацепился крылом за землю, а механик получил травму. В Военной энциклопедии говорилось: «Первый полёт аэроплана на военном поле в Красном селе дал результаты неважные: аппарат отделился от земли, но, будучи неустойчивым, накренился набок и поломал крыло. Дальнейших опытов не было за неимением средств. Аппарат Можайского интересен как первая практическая попытка построить большой аэроплан». Можайский пытался затем отремонтировать свой самолёт и улучшить его лётные качества, но вплоть до смерти, последовавшей 1 апреля 1890 года, ему этого сделать не удалось.

К. Арцеулов. Взлет самолета А.Ф. Можайского

17 декабря 2003 года во всем мире с большим размахом отмечалось 100 лет со дня полёта первого самолёта. Конструкция братьев Райт поднялась в воздух и за 12 секунд пролетела 37 метров. Вот с тех пор мир и отмечает рождение авиации. Забывая (как всегда), что ещё 20 годами раньше первый самолёт был построен в России.

Сегодня, когда без авиации трудно представить современную жизнь и когда вся история ее развития досконально изучена, нужно по достоинству оценить заслуги замечательного русского изобретателя. Можайский ведь первым предложил конструкцию самолёта, в которой имеются все элементы, присущие современным крылатым машинам: силовая установка, фюзеляж, хвостовое оперение, крыло, шасси.

Первые пассажирские самолеты

Человеком, который положил начало созданию пассажирских самолетов, являлся Альберто Сантос-Дюмонт. Изначально он конструировал воздушные шары и дирижабли. В 1905 году он закончил работу над проектом первого летательного аппарата. Уже в 1906 году конструктор совершил первый полет на самолете собственного производства. Воздушная машина получила название Oiseau de proie или 14-bis. В переводе такое название означает «Хищная птица».

Альберто Сантос-Дюмонт и его 14-bis

Характеристики первого полета:

• высота — 2-3 м;
• дальность — 220 м;
• время полета — 22 секунды.

Воздушное судно было оснащено съемными шасси.

Глядя на опыт авиаконструирования братьев Райт и Сантоса-Дюмона, российское правительство решило начать свои разработки в этой области. Единственным нюансом стало то, что на территории России на тот момент не было конструкторов, имеющих опыт создания самолетов. Многие из них никогда не видели этих машин.

Первый русский самолет, который смог пролететь несколько десятков метров без аварии, был создан профессором политехнического института г. Киева Александром Кудашевым. В 1910 году он совершил полет на воздушной машине собственного производства.

Опыт конструктора Кудашева перенял Игорь Сикорский. Он создал самолет «Илья Муромец». Это первое пассажирское воздушное судно, которое было оснащено перегородками. Они делили салон на различные отсеки: спальную зону, развлекательный отсек, ресторан и ванную комнату.

Разработка Игоря Сикорского

В 1913 году состоялось знаменательное событие. Самолет впервые поднялся в небо. Уже через год состоялся презентационный полет. На его борту находилось 16 пассажиров.

Первые военные самолеты

Летательный аппарат, которому удалось оторваться от земли, а также провести в воздухе небольшое количество времени, являлся разработкой братьев Райт. Орвил и Уилбур сконструировали его в 1900 году. Первый самолет братьев Райт назывался «Флайер-1». Его первый полет состоялся в 1903 году.

Братья Райт

Воздушная машина провела в воздухе около 59 секунд. За это короткое время она пролетела 260 м. Уже в 1904 году модель была доработана. А еще через год самолет совершил полет на расстояние 39 км.

Характеристики летательного аппарата:

• размах крыла — 12 м;
• масса — 283 кг;
• мощность силовой установки — 9 кВт;
• масса силовой установки — 77 кг.

Бензиновый двигатель, который разгонял машину до нужной скорости, был монтирован на деревянном каркасе. Шасси у самолета не было. Вместо них для запуска применяли катапульту. Она была оснащена рейсом направления из древесины. На создание такого самолета братья Райт потратили около 1000 дол. США.

История развития реактивных самолетов

Первым идею реактивного самолета предложил российский изобретатель Телешов. Попытка заменить винт поршневым двигателем была осуществлена в 1910 году конструктором из Румынии А. Коанда.

Эти попытки не увенчались успехом, и первое успешное испытание реактивного самолета прошло в 1939 году. Испытания проводила немецкая компания Heinkel, однако в ходе конструирования модели было допущено несколько ошибок:

• неправильный выбор конструкции двигателя;
• большой расход горючего;
• частая потребность в дозаправке.

Тем не менее, первый прототип реактивного самолета смог развить высокую скорость набора высоты – более 60 метров за одну секунду полета.

Из-за допущенных конструктивных ошибок реактивный самолет не мог удаляться от аэродрома больше, чем на 50 километров, из-за необходимости частой дозаправки. Из-за ряда недостатков, первая удачная модель так и не попала в серийное производство.

Первым серийным самолетом стал Me-262 в 1944 году. Эта модель стала усовершенствованной версией предыдущей модели компании Heinkel.

Первый реактивный самолет

Затем разработку реактивной авиационной техники подхватили Япония и Великобритания.

Как вам статья?