תפריט English Ukrainian רוסי עמוד הבית

ספרייה טכנית בחינם לחובבים ואנשי מקצוע ספריה טכנית בחינם


היסטוריה של טכנולוגיה, טכנולוגיה, אובייקטים מסביב לנו
ספרייה חינם / מדריך / ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו

מטוס. היסטוריה של המצאות וייצור

ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו

מדריך / ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו

הערות למאמר הערות למאמר

רעיון התעופה הוא אחד העתיקים ביותר בהיסטוריה של האנושות. במיתוסים, אגדות, כרוניקות היסטוריות, אפשר למצוא עדויות לניסיונות הרבים שעשה אדם במאות השנים השונות להגשים את חלומו הישן לעלות לאוויר ולעוף כמו ציפור. אבל כל אלה היו התחייבויות חובבניות, שבהן אפשר היה לראות יותר התלהבות מאשר חישוב, ולכן הם תמיד הסתיימו בכישלון. רק ברבע האחרון של המאה ה-XNUMX הופיעו העדויות הראשונות לכך שטיסה כבדה מהאוויר עשויה יום אחד להפוך למציאות. מדוע האמנות הזו נשארה חלום בלתי מושג עבור אדם כל כך הרבה זמן? העובדה היא שבניגוד לבלון, מטוס אינו צף באוויר, אלא מסתמך עליו במהלך הטיסה, מציית לחוקים אווירודינמיים מורכבים.

ההסבר הנכון לתופעת הטיסה ניתן כבר במאות ה-1738-XNUMX, אך מדע אמנות הטיסה – אווירודינמיקה – צמח רק בעשורים הראשונים של המאה ה-XNUMX. מדוע ציפורים, למרות שהן כבדות יותר מהאוויר, אינן נופלות על הקרקע? העובדה היא שבאוויר, מה שנקרא כוח העילוי פועל על המשטח התחתון של הכנפיים שלהם, העולה על כוח הכבידה הפועל בכיוון ההפוך. מאיפה מגיע הכוח הזה, הסביר המתמטיקאי והפיזיקאי המפורסם ברנולי עוד במחצית הראשונה של המאה ה-XNUMX. בשנת XNUMX, בעבודתו העיקרית הידרודינמיקה, הוא הסיק את החוק הנושא כעת את שמו.

מטוס
ניסיון ברנולי

המהות של חוק ברנולי (שנוסח על ידו לנוזלים, אך תקף גם לגזים) היא שעם עלייה בקצב הזרימה, הלחץ שלו על דפנות הכלי יורד. את פעולת חוק ברנולי קל מאוד להתבונן בניסיון, בואו ניקח למשל פיסת נייר וננשוף עליה – הקצה הרחוק של הגיליון יתרומם מיד למעלה, כאילו משהו דוחף אותו מלמטה. ה"משהו" הזה הוא כוח ההרמה שכבר הוזכר. זה התעורר בגלל העובדה שהאוויר מעל פני השטח של הסדין נע הרבה יותר מהר ממה שנמצא מתחתיו. כתוצאה מכך, הלחץ על הסדין מלמעלה נמוך באופן ניכר מהלחץ האטמוספרי הלוחץ עליה מלמטה. אם כוח ההרמה גדול מכוח הכבידה, העלה עולה.

עם זאת, המצב של הניסיון שלנו לא כל כך קל לשכפל בסביבה אמיתית. כדי להעלות את קצה הסדין, פוצצנו אותו בכוונה בצורה שנוחה לנו. ואיך לגרום לאיזה מכשיר מכונף שנמצא בזרימת אוויר אמיתית לעלות למעלה? ברור שהכנף של המנגנון הזה לא צריכה להיות שטוחה, כמו סדין, אלא צריכה להיות מעוצבת כך שמהירות הזרימה סביבו מלמעלה ומלמטה לא תהיה זהה - מלמטה היא איטית יותר מאשר מלמעלה. אז הלחץ על פני הכנף מלמעלה יהיה פחות מאשר מלמטה. ניתן לכוון את כוח ההרמה על ידי שינוי זווית ההתקפה של הכנף (זהו שם הזווית בין מישור הכנף לזרימת האוויר). ככל שזווית ההתקפה גדולה יותר, כך העילוי גדול יותר.

אבל המראה לא מספיק - אתה חייב להיות מסוגל לשמור את המטוס באוויר. אחרי הכל, כוח ההרמה נשמר רק כל עוד משטח הנושא של הכנף מכוון נכון ביחס לזרימת האוויר. ההתמצאות תופר - כוח ההרמה ייעלם, והמטוס יתרסק על הקרקע, כאילו נופל לתוך חור. יציבות היא בעיה מרכזית עבור כל מכונה מעופפת כבדה מהאוויר. אם אין לו מנגנון המספק יציבות, אז הוא הופך לצעצוע של הרוח הערמומית. סכנות מחכות למכונית כזו בכל פנייה. כל משב רוח או תמרון טייס שגוי עלולים לגרום למטוס להתהפך על צידו או על אפו, להתהפך וליפול.

למרבה המזל, לטייסים הראשונים היה מושג מעורפל אך נכון לגבי הסכנות שצפו להם והצליחו להתכונן אליהם במידה מסוימת. הצעד הראשון לשמיים נעשה בעזרת דוגמניות. הקודמים הישירים של כל המטוסים המודרניים צריכים כנראה להיחשב כמטוסי הצעצוע של פנו, שהוא בנה מ-1871 והשיק בעזרת מנועי גומי. במשקל של כמה גרמים, הם טסו לכמה עשרות שניות. דגמים אלה, אפשר לומר, היו העדות הגלויה הראשונה לכך שכלי רכב כבדים מהאוויר מסוגלים בכלל לעוף. בשנת 1872 הגיע פנו למסקנה החשובה ביותר שלמען טיסה יציבה של מטוס, הוא זקוק לזנב. עד מהרה הוא הצליח להעניק למכשיריו יציבות טובה ביחס לכל שלושת הצירים.

מטוס
"פלנופור" פנו, 1871

עם זאת, זו הייתה רק ההתחלה. 1894 שנה חלפו עד שניתן היה ליצור מטוס המסוגל להרים אדם לשמיים. בסוף המאה ה-31 נעשו מספר ניסיונות במדינות שונות לבנות מטוסים גדולים בעלי מנועים חזקים. בשנת 5 ניסה הממציא המפורסם חירם מקסים להרים מטוס ענק עם מוטת כנפיים) של 3 מ' ומשקלו כ-5 טון לאוויר. אבל בניסיון הראשון, המכונית התרסקה. מקסים, לאחר שהוציא 20 פאונד על הניסיון שלו, מעולם לא חזר לבניית מטוסים. האסטרונום האמריקאי המפורסם סמואל לנגלי, לאחר שקיבל 50 דולר מממשלת ארה"ב, בנה כמה מטוסים גדולים בתחילת שנות ה-1900, שהתרסקו תמיד בכל פעם שניסו לעלות לאוויר. בצרפת, המהנדס קלמנט אדר עסק בניסויים דומים באותה הצלחה בסוף שנות ה-90. לאחר שהוציא כ-500 אלף פרנק על מכשיריו, ממשלת צרפת סירבה לממציא סובסידיות נוספות.

באופן כללי, הדרך שבחרו מקסים, לנגלי, אדר ועוד כמה ממציאים התבררה כמבוי סתום. התפתחות התעופה הלכה בדרך אחרת, אותה הצביע הממציא הגרמני אוטו לילינטל. בעוד אחרים הקדישו את כל תשומת הלב ל"טיסה מוטורית", לילינטל שם לעצמו מטרה נוספת - להבין קודם כל את סוד הטיסה הבלתי ממונעת. במקום מכונות יקרות, הוא בנה רחפנים קלים ועבד קשה כדי לשפר אותם. נראה שהרעיון של רחפן הוא הדבר הראשון שטייסים היו צריכים לחשוב עליו, אבל במציאות זה היה שונה.

עד המאה ה-XNUMX, ממציאים חיקו את מעוף החתירה של ציפור בניסיונותיהם לרדת מהקרקע. בגלל המאמץ העיקש הזה ללכת בעקבות הטבע, האדם שלט בטיסת רחיפה מאוחר יחסית. בינתיים, היכולות הטכניות ליישום טיסה כזו היו כבר בעת העתיקה. הטעות הנפוצה הייתה שלמעוף, בנוסף לכנפיים, הם הניחו גם נוכחות של כוח מכני כלשהו. בנקודה זו התרכזו כל המאמצים של הממציאים.

בפעם הראשונה, צילום מיידי משך תשומת לב לטיסת דאייה. הצלם הגרמני הידוע Ottomar Anschütz, שהוזכר באחד הפרקים הקודמים, צילם סדרת תצלומים של מעוף חסידה. הם אומרים שהתמונות הללו נפלו לעיניו של אוטו לילינטל ב-1890 ודחפו אותו לרעיון של בניית רחפן. אכן, תצלומיו של אנשטץ העידו ללא ספק כי טיסה כזו אפשרית באוויר, שבה העבודה הדרושה לתנועת המטוס והרמתו מתבצעת לא בעצמה, אלא באוויר. מספר תצלומים תיארו חסידות דואה, אשר הונפו במשב רוח.

הרחפן הראשון של לילינטל היה מורכב ממסגרת מכוסה בד ערבה, ויצרה כנפיים מעוגלות וקעורות דמויות ציפורים בשתי קומות עם זנב קטן מאחור. כל המנגנון שקל רק 20 ק"ג. לילינטל ניתק אליו, מעביר את ידיו דרך שתי רצועות המחוברות מתחת לכנפיים, ורץ במורד הגבעה לכיוון הרוח. בתחילה, הוא שמר על כנפיו מוטות עם הקצה המוביל כלפי מטה, ולאחר מכן חשף את פני השטח התחתונים שלהן לרוח, והרים את כנפיו, גלש לאורך הנחל העולה. האיזון נשמר על ידי איזון הגוף קדימה, אחורה ולצדדים. בתחילה הטיסות היו קצרות מאוד - 15 מטר ונעשו מגבעה חולית קטנה. אחר כך הם התארכו והתרחשו מגבעה בגובה 30 מ'.

מטוס
דאון לילינטל "דרוויץ" 1891, שהפך לראשונה לטיסות גלישה אפשריות

מ-1891 עד 1896 ביצע לילינטל למעלה מ-2000 טיסות גלישה מוצלחות. בסופו של דבר, הוא יכול היה לעוף מעל 100 מ' בעודו באוויר עד 30 שניות. לפיכך, לילינטל היה הראשון שהוכיח את אפשרות הטיסה בגלישה והראשון שניגש נכון לחקר הכוחות האווירודינמיים הפועלים על הכנף. הניסויים של לילינטל משכו תשומת לב במדינות רבות. עד מהרה היו לו חסידים. אבל באוגוסט 1896, במהלך אחת מטיסותיו, שנקלטה במשב רוח חד, נפל לילינטל מגובה של 15 מ' ושבר את עמוד השדרה. באותו יום הוא מת.

בעתיד, לניסויים של האוקטב צ'אניוטה האמריקאית הייתה השפעה רבה על התפתחות המטוסים. הרחפנים הראשונים שלו עוצבו על פי הרחפנים של לילינטל. ואז החלה צ'נוטה לערוך בהם שינויים שונים ובסופו של דבר יצרה דו-כנפי עם כנף אחידה. הוא גם הקדיש תשומת לב רבה לעיצוב יחידת הזנב, והציב שם מעליות והגאים ניתנים להזזה. הרחפן הזה הפך לעיצוב ציון דרך בהיסטוריה של התעופה. פשוט, רציונלי, קל, אך בו בזמן עמיד, זה היה המטוס הטוב ביותר של זמנו. המאפיין הבולט ביותר שלו - עיצוב הכנף עם קווי מתאר אופקיים - הפך מאוחר יותר למקובל. צ'נוטה היה הראשון שהפסיק לחקות בעבדות את צורת כנף הציפור. אולם, יישור הרחפן נותר זהה לזה של לילינטל - הטייס היה תלוי מלמטה על החגורות ובאיזון עם גופו שמר על יציבות המנגנון. עם זאת, צ'נוטה נותרה אורח נדיר בשמיים. משך הטיסות שלה חושב בשניות, והטווח - עשרות מטרים.

מטוס
דאון דו-כנפי שנוטה

את אומנות הטיסה במובן האמיתי של המילה שלטו לראשונה האחים ווילבר ואורוויל רייט, בעלי בית מלאכה לאופניים בעיירה האמריקאית הקטנה דייטון. הם החלו את הניסויים שלהם בתקופה שבה התבססה תקופה משעממת של רגיעה בתעופה: מכונות הטיסה של אדר ומקסים, שעלו הרבה כסף, לא טסו, טייס הרחפנים האמיץ לילינטל התרסק. המטרה המיידית שהציבו בני הזוג רייט הייתה להשיג טיסה יציבה ומבוקרת. ב-1899 הם גילו את התגלית הראשונה (וכפי שהתברר, המדהימה ביותר) שלהם - הם גילו שכדי להבטיח את היציבות הצידית של מטוס, יש צורך לעקם את קצות כנפיו. המחשבה עלתה בווילבר רייט. יום אחד, בעודו מכופף קופסת קרטון, חשב פתאום שבאותה צורה אפשר לכופף את קצוות כנפי המטוס - האחת למעלה, השנייה למטה - ובכך להציל אותו מנפילתו הצידה. לאחר מכן, רייט החל לחשוב על המבנה של הרחפן הראשון שלו ובחר בתוכנית שיצר צ'נוט - דו-כנפי עם שני משטחים תומכים הממוקמים זה מתחת לזה.

האחים בנו את הרחפן הראשון שלהם בשנת 1900. הוא שיחזר במדויק את המכשירים של חנוטה ורק עלה עליהם בגדול בגודלם. אבל היו גם כמה הבדלים. בני הזוג רייט נטשו את הזנב, שלדבריהם "היה יותר מטרד מאשר עזרה". הם גם נטשו את ויסות היציבות על ידי הזזת מרכז הכובד וסיפקו למכשיר שלהם הגאים אמיתיים. לפני שלדת האוויר הציבו משטח אופקי - מה שנקרא "מעלית". על ידי הטיית משטח זה למעלה ולמטה, ניתן היה להשוות את כל התנודות של המנגנון לכיוון הטיסה (יציבות אורכית). יציבות רוחבית ניתנה על ידי עיוות הכנפיים. זה היה הרחפן הראשון בהיסטוריה שציית בביטחון להגה. הוא עבר את המבחן בצורה מושלמת - לא רק נסק בקלות לאוויר, אלא גם הרים אדם. הטייס לא נתלה כאן על חגורות מתחתית המנגנון, כפי שהיה אצל מעצבים אחרים בעבר, אלא שכב כמו על החלקה. ב-1901 בנה רייט רחפן שני בדומה לראשון, אך גדול יותר.

בבדיקת מכשירים אלה, הם היו משוכנעים שחסר להם ידע תיאורטי באווירודינמיקה. עם זאת, באותה תקופה המדע הזה היה בחיתוליו. לאחר שאספו את כל הספרים על תיאור מעוף הגופות שהם יכלו להשיג, בני הזוג רייט היו משוכנעים שהם לא יכולים לטוס רחוק עם מזוודות כאלה. הם החליטו להרכיב לבד את הטבלאות החסרות. מדידת כוחות ההתנגדות של גופים הנעים באוויר יכולה להיעשות בשתי דרכים: או להזיז את הגוף במהירות מסוימת דרך אוויר רגוע, או לנשוף סביב גוף נייח, ולכוון אליו אוויר במהירות מסוימת. לנגלי ומקסים ביצעו את הניסויים שלהם באופן בלעדי בדרך הראשונה, כשהם סובבו עצמים או מודלים ביד באוויר. בשיטה זו, היה קשה מאוד למדוד באיזו זווית היה המטוס או הדגם המסובב בזמן זה או אחר. בנוסף, תוצאות הבדיקה היו מעוותות על ידי השפעת הכוח הצנטריפוגלי. באופן לא מפתיע, הם היו לא עקביים ולא מדויקים.

רייט בחר בדרך השנייה. באותה שנה בנו "מנהרת רוח" - מנהרת רוח שאליה נכפה אוויר על ידי מאוורר. לזמנו, זו הייתה המצאה יוצאת דופן שהעניקה להם מיד יתרון עצום על פני מעצבים אחרים וקידמה אותם במהירות אל המטרה. בצינור שלהם בדקו האחים יותר מ-200 דגמים של צורות פרופיל שונות. הם היו עשויים מפח כדי שניתן היה לכופף אותם בדרכים שונות. מדידה שיטתית כזו של ערכי ההתנגדות של משטחים שונים ופרופילי כנפיים בזוויות התקפה שונות במנהרת רוח מעולם לא נעשתה לפני האחים רייט. אין זה מפתיע שתוצאות הניסויים השיטתיים העיקשים הללו היו מכריעים להצלחתם הנוספת.

התוצאה העיקרית של כל הניסויים הללו הייתה קביעת מה שנקרא מרכז הלחץ, כלומר התוצאה של כל כוחות הלחץ על הכנף בזוויות התקפה שונות. הערך של מיקום התוצאה, או מרכז הלחץ, הכרחי בהחלט בתכנון של מטוסים ובחישוב יציבותם. תוצאה חשובה נוספת הייתה קביעת כוח הרמת הכנף וכוח הגרירה במהירויות שונות. האחים עשו שיטתיות של תוצאות מחקריהם בטבלאות מיוחדות, ששימשו להם אז מדריך כיס. לאחר מכן, כבר תוך התחשבות בסקרים אווירודינמיים, הם החלו לתכנן מסגרת אווירית חדשה.

לרחפן השלישי של 1902, בניגוד לשני הראשונים, היה זנב אנכי. הטייס נשכב כאן בעריסה מיוחדת בין חתך המטוס התחתון ובהתרומם על מרפקיו שלט בידיו במעלית הקדמית, ובאמצעות הזזת גופו הצידה שיפוע את קצות הכנפיים בחבלי תיל. בשיגור הרחפן רצו איתו שני אנשים מהר גבוה נגד הרוח.

הזנב היה מסודר בשל העובדה שלשני הרחפנים הקודמים הייתה נטייה להסתובב סביב ציר אופקי ויכלו להתהפך בזמן התעוות הכנפיים. רייט הבין שאי אפשר להשיג יכולת שליטה טובה של הרחפן רק על ידי עיוות הכנפיים. בתחילה, ההגה האנכי תוקן, אך לאחר מכן, כאשר התגלה כי הרחפן חדל לציית להגה כאשר הוא הוטה הצידה, הציע אורוויל רייט להפוך את ההגה האנכי לנייד. לאחר מכן, על ידי הפנייתו לכיוון האגף הנגדי, ניתן היה להחזיר את האיזון הרוחבי. לפיכך, היה צריך לפצות את ההבדל בהתנגדות של הכנפיים הנמוכות והמוגבהות.

וילבר הסכים עם אחיו והשלים את הרעיון שלו בשיפור משמעותי: מכיוון שיש לסובב את ההגה האנכי ברגע שבו קצוות הכנפיים מתעוותים, עדיף לחבר את ההגה והכנפיים עם חבלי תיל כדי לפעול עליהם. בּוֹ זְמַנִית. לאחר מכן, התנועה של מנוף אחד התאפשרה לשלוט ביציבות הצידית. כך, בפעם הראשונה בתולדות התעופה, האחים רייט השתמשו בהגה אנכי נע. זו הייתה התגלית המדהימה השנייה שלהם בדרך לשליטה באלמנט האוויר.

כשרייט היה צריך לפנות שמאלה, הוא סובב את זרוע הנדנדה; במקביל, באמצעות מוטות תיל, הורדו הקצוות האחוריים של הכנף הימנית (כלומר מחוץ לפנייה). כך, הכנף הימנית, כפופה מעט יותר תלולה וגורפת יותר אוויר, הופנתה כלפי מעלה. במקביל ירדה האגף השמאלי בתוך הפנייה. כתוצאה מכך, המטוס בכללותו צנח בתוך העקומה. ידית ההיגוי הימנית a, ששימשה לפנייה, הייתה בעלת תנועה כפולה. כשהוא מכוון אותו קדימה (דוחף אותו), הטייס פעל על ידית שתי הזרועות K באופן שמוטות ההיגוי העבירו את גלגל ההגה שמאלה. משיכת ידית ההגה הזו לאחור (לכיוון עצמך) גרמה להגה לעבור ימינה. מאידך, הסטייה של הידית א' שמאלה העניקה למוט C את אותה תנועה, תוך עיוות הכנפיים באמצעות הדחף e: ימינה - למטה, שמאלה - למעלה. עיוות של משטחי המיסב על ידי הטיית הידית ימינה ושמאלה יכול היה להיעשות הן ללא תלות בעיוות ההגה (על ידי הזזת הידית קדימה ואחורה), והן יחד איתו.

מטוס
ערכת בקרת רחפן Wright: a - ידית היגוי ימנית המווסתת את פניות ההגה האחורי, t ו-n - דחף מהידית להגה; ג - מוט המווסת את עיוות הכנפיים, e - דחף לעיוות הכנפיים העוברות דרך הגלגלת g; v ו-w - משטחים אנכיים בצורת סהר, המבטלים את ההשפעות המזיקות של עיוות כנפיים. ידית ההיגוי השמאלית שלטה במעלית הקדמית, והגדילה או הקטינה את זווית ההתקפה שלה.

העיוות של משטחי המיסב תרם גם לשימור היציבות הצידית בזמן משבי רוח. כאשר משב רוח הטה את המטוס לצד אחד, הטייס הרים מיד את הכנף היורדת התלולה יותר, ובמקביל הפחית את זווית המפגש (זווית משטח הנושא לכיוון התנועה; ככל שהוא גדול יותר, כך גדלה ההתנגדות, ומכאן ההרמה) בכנף המורמת. לפיכך, המטוס תיקן את הגלגול, והדוף משב רוח. עבור פעולה נגדית כזו לרוח, נדרשה רק תנועת הידית a ימינה או שמאלה.

לטרנספורמציה כזו של הכנפיים ממטוס למשטח סליל הייתה, עם זאת, תוצאה בלתי רצויה - שלדת האוויר כולה הסתובבה מעט סביב צירו, בדיוק כאשר מדחף מתחיל להסתובב במהלך תנועת תרגום. על מנת להשוות את הסיבוב הלא רצוי הזה, נעשה שימוש במשטחי סהר אנכיים קדמיים v ו-w, קבועים בין משטחי המעלית, שהסתובבו בכיוון המנוגד לתנועת ההגה הסיבובי.

ידית ההיגוי השנייה שלטה בגובה הטיסה. בלחיצה קדימה, משטחי השליטה הפכו שטוחים יותר, והרחפן הוריד את אפו כלפי מטה.

בדיקת מסגרת האוויר עם ההגה האנכי שהותקן לאחרונה נתנה מיד תוצאות טובות. הרחפן ציית היטב להגה והמריא באוויר לפעמים במשך דקה שלמה. באותה תקופה, אף אחד בעולם לא יכול היה להתפאר בתוצאות מצוינות כל כך. אפשר לומר שכבר אז הרחפן של האחים רייט היה המטוס המתקדם ביותר על פני כדור הארץ. הוא כבר החזיק בכל המאפיינים המייחדים של מטוס: היו לו שתי כנפיים מחושבות בצורה אווירודינמית נכונה, מעלית אופקית מלפנים והגה אנכי מאחור, עיוות של קצוות הכנפיים ליציבות צידית (גלגלים). הרחפן היה די ניתן לניהול - הוא עלה וירד, הסתובב ימינה ושמאלה מבלי לאבד את היציבות. כדי להפוך למטוס, לרחפן היה חסר רק דבר אחד - מנוע עם מדחף.

רייט החל ליצור אותו בתחילת 1903. הם חישבו שהם צריכים מנוע בנזין קל וקטן מאוד עם לפחות 8 כ"ס כדי לעוף. למרות מאמציהם, הם לא הצליחו לרכוש מנוע מוגמר. אחר כך הם החליטו לעשות זאת בעצמם וישבו לחישובים. עד מהרה היה מוכן פרויקט למנוע ארבעה צילינדרים במשקל של כ-90 ק"ג עם קירור מים והצתה חשמלית. מארז האלומיניום יוצר במחושה מקומית. כל שאר החלקים נעשו על ידי האחים עצמם בבית המלאכה שלהם. למרות העובדה שעבודה זו הייתה חדשה לחלוטין עבורם, המנוע החל לפעול מיד לאחר ההרכבה, והאחים ראו בכך ערובה להצלחה עתידית.

בעיה נוספת הייתה ייצור המדחפים. כמובן, לא היו אז חישובים תיאורטיים למדחף. לאחר ניסויים רבים וויכוחים סוערים, רייט יצר שני מדחפי עץ מחתיכות אורן קנדי. לכל אחד מהם שני להבים והיה מותקן על ציר ברזל. הם הסתובבו זה כלפי זה והונחו מאחורי (ולא מלפנים, כפי שהיה מקובל מאוחר יותר) כל כנף. השידור בוצע בעזרת שרשראות. כשהמנוע, המדחפים ותיבת ההילוכים מוכנים, רייט התחיל לבנות את המטוס עצמו. העיצוב שלו היה זהה לחלוטין לזה של הרחפן של 1902, אבל הוא נעשה עמיד יותר. הטייס, כמו קודם, היה בשכיבה.

המטוס הראשון נוסה על האוקיינוס ​​בקיטי הוק (שם ניסו האחים את כל הרחפנים שלהם). כאן, ב-14 בדצמבר 1903, ביצע וילבר רייט את הטיסה הממונעת הראשונה - היא נמשכה 3 שניות. לאחר שטס 5 מ', המטוס התרסק. לאחר מספר ניסיונות ב-32 בדצמבר, ביצע וילבר טיסה ארוכה יותר: המטוס היה באוויר במשך 17 שניות וטס 59 מ'. עקב רוחות חזקות, טיסות נוספות השנה נאלצו להפסיק. האחים חזרו לדייטון מרוצים מאוד מהתוצאות שהשיגו. במבט ראשון הטיסה, שנמשכה רק 260 שניות, אולי נראית כמו הישג לא משמעותי, אבל לאותה תקופה זה היה ניצחון ענק. לפני האחים רייט, אף מכשיר אחד שכבד יותר מאוויר לא יכול היה לעוף רק מאה או שניים מטרים, אלא פשוט לעלות לאוויר.

רייט החל מיד לבנות מטוס שני, שהושלם באפריל 1904, ויצר עבורו מנוע חדש בהספק של 16 כ"ס. בדיקות מטוסים בוצעו ממש בדייטון, תוך שימוש במרעה גדול כשדה תעופה. כדי להתרומם לאוויר, עלו עם מתקן מיוחד, שהיה מגדל, שבראשו נתלה מטען במשקל של כחצי טון. המטען חובר למטוס בעזרת כבלים ובמהלך נפילתו יצר כוח שהאיץ את ההמראה. האחים למדו לטוס בזהירות יתרה. כמו בהתחלה, כשהם שולטים ברחפן, הם עשו הרבה המראות ונחיתות. בחשד הקטן ביותר לסכנה העלו את המכונית למגרש. טיסות במשך זמן רב עברו במעגל בגובה נמוך (כ-3 מ'). בהדרגה גדל משך הטיסה. בנובמבר, מטוס כבר יכול היה להישאר באוויר כ-5 דקות ולטוס עד 5 ק"מ.

בחורף 1905 נבנה מטוס שלישי עם מנוע של 20 כוחות סוס. בסתיו, לאחר ששלט בכל סודות השליטה, החל רייט בטיסות ארוכות. ב-5 באוקטובר המטוס היה באוויר עד שנגמר לו הבנזין - 38 דקות, ובזמן זה הוא טס במעגל של 39 ק"מ.

עם זאת, רשומות אלה לא זכו להכרה כלשהי בארצות הברית ונשארו כמעט עלומים. יתרה מכך, כל הניסיונות של ממציאים לעניין את הממשלה במטוסם לא צלחו. אולם זה מוסבר בפשטות רבה - תשומת הלב של כל העיתונאים והפקידים באותה תקופה הופנתה לניסויים של לנגלי. לאחר שלנגלי סבל מכישלון מוחלט, יצירת מטוס נראתה כמו חלום בלתי אפשרי. הדיווחים ששני מכונאים אוטודידקטיים הרכיבו מטוס מאמצעים מאולתרים המסוגלים להישאר באוויר במשך עשרות דקות נראו שטויות מוחלטות. גם הוצאת הפטנט נמשכה כמה שנים. רק באביב 1906, לאחר עיכובים ארוכים, התקבל סוף סוף הפטנט.

בינתיים, בניית מטוסים התבררה כנטל בלתי נסבל עבור בית המלאכה של רייט. ב-1905 הם נאלצו להפסיק את טיסותיהם עקב קשיים כלכליים. במשך שלוש שנים איש לא זכר את ההמצאה שלהם. רק ב-1907, ההייפ שהתעורר בצרפת בעקבות השמועות על הצלחתם, משך לבסוף את תשומת לבם של פקידים מקומיים אליהם. באותה שנה הם קיבלו הזמנה למטוס ממחלקת המלחמה האמריקאית, ששילמה להם 100 דולר עבורו.

במטוס 1908 כבר היו שני מושבים לטייס ולנוסע. בהקשר זה בוצעו מחדש ידיות השליטה. באותה שנה הודגם המטוס החדש בצרפת ועשה רעש באירופה. ווילבר רייט שבר בצחוק את כל השיאים שהטייסים והמעצבים הצרפתים הצליחו לקבוע עד אז. ב-21 באוקטובר הוא קבע שיא מוחלט, שהייה באוויר 1 שעות, וב-5 בדצמבר הוא שבר אותו בתוצאה של שעתיים ו-31 דקות. זה היה זמן הניצחון של רייט. כל אחת מהטיסות שלהם משכה אלפי צופים. בנשימה עצורה, אנשים היו מוכנים במשך שעות לעקוב אחרי המטוס, שתיאר מעגל קבוע אחד אחרי השני מעל השדה. האנשים המפורסמים ביותר רצו לפגוש את האחים. הזמנות למטוסים המטירו עליהם מכל עבר. חברת רייט מטוסים נוסדה בניו יורק עם הון של מיליון דולר. וילבר רייט נבחר ליושב ראש שלה. מפעל המטוסים הראשון נבנה בדייטון.

מטוס
מטוס "פלייר-3" מאת האחים רייט

אבל השפעתם של רעיונות העיצוב של רייט על יבשת אירופה לא הייתה משמעותית כפי שניתן היה לצפות בתחילה. למרות שה"זכויות" זכו להפצה מסוימת בהתחלה, התוכנית של המכשיר שלהם הוכרה עד מהרה כלא מושלמת מספיק. נדרשה מיומנות רבה לנהל אותם. בשל היעדר זנב, למטוסים הללו הייתה נטייה מסוכנת להנהן. מספר אסונות ב-1909 על ה"זכויות" הוכיחו זאת בבירור. הסיבה להם הייתה ברורה - למטוסים של רייט לא היה עצם "זנב הפנוט" שמעצבי מטוסים צרפתיים תמיד סיפקו למכוניות שלהם. תפקידו של הזנב הזה שיחק במטוסו של רייט על ידי המעלית הקדמית, שנשלטת ביד. לכן, העיכוב הקטן ביותר בפעולת ההגה הזה או תקלה בהגה עצמו וההנעות אליו תמיד איימו באובדן שיווי משקל ובקטסטרופה, בעוד ש"זנב הפנו" פעל אוטומטית במקרים אלו.

עד שהגיעו בני הזוג רייט לצרפת, כבר היה קיים כאן בית ספר מבוסס לתעופה - נבנו כמה עשרות מטוסים ונקבעו כמה שיאים בעלי פרופיל גבוה. נכון, המכונות האלה לא ממש יכלו לעוף עדיין ודי עשו קפיצות ארוכות. על מנת להפוך למטוס מושלם חסרו למטוסים האירופיים שני דברים - מכשיר לעיוות הכנפיים ומדחף שצורתו מושלמת.

את ההצלחה הגדולה ביותר השיג המעצב הצרפתי Voisin. מטוס ה-Farman-1907, שנבנה על ידו ב-1 בהוראת נהג המירוצים פרמן, נחשב לטוב ביותר לפני הופעת האחים רייט. במטוס זה קבע פרמן באותה שנה שיא מרחק טיסה - 771 מ' ולראשונה הצליח לטוס במעגל. למטוס הדו-כנפי של פרמן, בניגוד למטוסם של האחים רייט, היו משטחי זנב ליציבות אורכית לפי מערכת ה-Peno. הזנב הקל מאוד על השליטה במטוס. בנוסף, מטוסו של פרמן צויד בנחתת שבעזרתה המריא לרוח.

לאחר שהצרפתים שאלו את מערכת עיוות הכנפיים וצורת המדחף מרייט, המטוסים שלהם החלו לעלות על מקביליהם מעבר לים מכל הבחינות. זה התברר כבר בתחרויות הבינלאומיות של 1909. באופן כללי, השנה הייתה שנת הניצחון הכללי של המטוסים. הטייס הצרפתי המצטיין Blériot טס מעבר לתעלת למאנש במטוסו Blériot-11. במקביל, פרמן יצר את המטוס הנפלא שלו "פארמן-3" - עמיד, יציב, צייתן בשליטה. מטוס זה הפך למכונת האימון העיקרית של אז - אלפי טייסים ממדינות רבות עברו עליה קורס - ולאחד המטוסים הראשונים שהחלו להיות בייצור המוני.

מחבר: Ryzhov K.V.

 אנו ממליצים על מאמרים מעניינים סעיף ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו:

▪ תקשורת סלולרית

▪ תהליך פיצוח

▪ WD-40

ראה מאמרים אחרים סעיף ההיסטוריה של הטכנולוגיה, הטכנולוגיה, החפצים סביבנו.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

גם באפריקה הם יכולים לבנות סינכרוטרון 22.03.2015

ישנם כיום כ-50 סינכרוטרונים בעולם. למעט אנטארקטיקה, אפריקה נותרה היבשת היחידה על פני כדור הארץ שבה עדיין אין התקנה כזו.

אולי החיסרון הזה יבוטל בקרוב - בנובמבר יתקיים מפגש מדענים בינלאומי במתקן קרינת סינכרוטרון אירופאי (ESRF) הצרפתי בגרנובל, במהלכו תידון בניית הסינכרוטרון האפריקאי הראשון. סינכרוטרון הוא אחד מהסוגים הנפוצים ביותר של מאיצי חלקיקים מחזוריים.

חלקיקים המואצים לאנרגיות גבוהות במאיץ ייצרו קרני רנטגן, שבהן מדענים הולכים להשתמש במחקר רפואי וסביבתי. מתוכנן להוציא כ-200 מיליון דולר על בניית הסינכרוטרון, וחוקרים אפריקאים מתכוונים להשיק את המתקן לא לפני 10 שנים.

הבנייה וההפעלה של המאיץ יבוצעו במשותף על ידי מדינות אפריקה, אירופה וארצות הברית, בנוסף, מדענים מקווים כי הופעת סינכרוטרון באפריקה צריכה למשוך ליבשת מומחים מדעיים מוסמכים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ הלסתות המהירות בעולם

▪ ג'וקים סייבורגיים

▪ דחף יוני במקום תגובתי

▪ בחצי הכדור הצפוני יורד יותר גשמים

▪ מסוק מאדים Infinity קובע שיא גובה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

 

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אינטרקום. בחירת מאמרים

▪ מאמר תיקון משקפי אקספרס. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר באיזו שפה יש לקסיקון שונה לגברים ולנשים? תשובה מפורטת

▪ כתבה פרסר של מוצרי עץ, עוסק בהדבקת חלקים במתקנים בתחום הזרמים בתדר גבוה. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר VHF FM מקלט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר מזרקה בבקבוק. ניסוי פיזי

השאר את תגובתך למאמר זה:

שם:


אימייל (אופציונלי):


להגיב:





כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024