עד לאחרונה, מנוע הקיטור היה מקור האנרגיה הנפוץ ביותר על פני כדור הארץ. מנועי קיטור הותקנו על עגלות קרקע - אב טיפוס של המכוניות הראשונות, שהופעלו רכבות ומכשירי קיטור, והבטיחו את פעולת המשאבות וכלי המכונה. כוח קיטור ומנועי קיטור היו בשימוש נרחב בתעשייה במאה ה -19. לא מפתיע שעם הזמן הרעיון של בניית מטוס עם מנוע קיטור חדר לראשם של מעצבים. אולם תהליך בניית מטוס הקיטור התברר כקשה וקוצני.
צוות קיטור אוויר
לידת התעופה מתחילת המאה ה -19. בתחילת המאות ה-18-19 הוצע הרעיון הראשון של מטוס. מושג זה הוצג על ידי חוקר הטבע האנגלי ג'ורג 'קיילי. קיילי נחשבת לאחת החוקרות והתיאורטיקניות הראשונות בעולם בתחום יצירת מטוסים כבדים יותר מהאוויר. קיילי החל את לימודיו והניסויים הראשונים שלו כדי לחקור את המאפיינים האווירודינמיים של הכנף בשנת 1804, באותה שנה הוא יצר דגם של עיצוב מסגרת אוויר משלו. לדבריו, הרחפן יכול היה לנסוע באוויר לא יותר מ -27 מטרים. בשנים 1809-1810, כתב העת המדעי החודשי הראשון בבריטניה הגדולה, כתב העת של ניקולסון לפילוסופיה טבעית, פרסם עבודה מאת ג'ורג 'קיילי בשם "ניווט אווירי". זו הייתה העבודה המדעית הראשונה שפורסמה בעולם, שהכילה את עקרונות היסוד של תורת הרחפן ומעוף המטוסים.
אין זה מקרה שבבריטניה הגדולה, קרוב יותר לאמצע המאה ה -19, הם ניסו לבנות את המטוס הראשון, או יותר נכון, סילון אדים, מכיוון שתוכנן להתקין מנוע קיטור בתפקיד של תחנת כוח על הדגם. הרעיון של בניית מטוס יוצא דופן היה של הממציא והחלוץ האנגלי בתחום התעופה, ויליאם סמואל הנסון. יחד עם ממציא בריטי אחר, ג'ון סטרינגפלו, פיתח הנסון את עיצוב המטוסים הראשון בעולם, שלקח בחשבון את כל המרכיבים הבסיסיים של מטוס קלאסי מונע מדחפים.
המעצבים קראו לילד המוח שלהם כרכרת הקיטור האווירית. הפטנט על ההמצאה התקבל בשנת 1843, באותה שנה הממציאים ושותפיהם רשמו חברת מניות משותפת בשם חברת Aeriel Transit Company. המעצבים יצרו את הדגם הראשון של "צוות קיטור האוויר" שלהם בשנת 1843. זה היה מטוס של שישה מטרים, שהונע על ידי מנוע קיטור בהספק של 1 כ"ס בלבד.
עיצוב כנף הפרלט, שהוצגו על ידי הנסון וסטרינגפלו, הכיל אלמנטים שבעתיד ימצאו יישום בתעופה: עמודים, צלעות, תמוכות עם פלטה. כנף ספינת הקיטור שלהם, כמו זו של מטוסים מודרניים, הייתה עבה. במקביל, המעצבים עיצבו את חוליות הכנף חלולות, שאמורות היו להקל על עיצוב המטוס. הכנף עצמה הייתה מחוברת לגוף הפרלט מלמעלה, תוכנן למקם את המנוע עצמו, הצוות והנוסעים בגוף. תחנת הכוח הייתה אמורה להניע שני מדחפים דוחפים. ציוד הנחיתה של המטוס תוכנן להיות בעל שלושה גלגלים, עם גלגל אף אחד.
יחד עם זאת, הרעיון של המעצבים היה נועז מדי, לא רק בסטנדרטים של אמצע המאה ה -19. המאפיינים הטכניים של צוות קיטור האוויר היו מצוינים. המטוס היה אמור לשאת עד 12 אנשים באוויר על פני מרחק של 1600 ק"מ.במקביל, מוטת כנפי הדגם נאמדת ב -46 מטרים, ושטח הכנף 424 מ"ר, קוטר המדחפים 6 מטרים. ההספק של מכונת הכוח המותקנת הוערך ב -30 כ"ס. הוא האמין כי די בכך כדי לספק למטוס משקל המראה מרבי של 1360 ק"ג ומהירות שיוט של 80 קמ"ש.
למעשה, הכל הסתיים במבחני הדגם המופחת, שנמשכו בהצלחה משתנה בין השנים 1844-1847. כל הזמן הזה, המעצבים ביצעו מספר רב של שינויים בפרויקט, שינו פרמטרים, שינו את מסגרת המטוס, וגם חיפשו אחר מנוע קיטור חזק יותר ויותר. למרות מאמציהם של חוקרי טבע בריטים, פעם אחר פעם הם נכשלו. הדבר נבע בעיקר מהיעדר מוחלט של ניסיון עולמי בתחום בניית המטוסים. הן הנסון והן סטרינגפלו היו חלוצים, שעשו רק את הצעדים הראשונים הראשונים בתחום חדש, והתמודדו עם מספר עצום של קשיים. בשנת 1847 הופסקה סוף סוף כל העבודה על הפרויקט.
מטוס קיטור של אלכסנדר מושהייסקי
ברוסיה, הרעיון לבנות מטוס עם מנוע קיטור נאסף על ידי האדמירל האחורי אלכסנדר פדורוביץ 'מושהייסקי, "סבו של התעופה הרוסית", לא רק דמות צבאית מפורסמת, אלא גם ממציא. מושהייסקי עסק במחקר ובהמצאות הן במהלך שירותו בצי הקיסרי הרוסי והן בשירות המדינה. הממציא לבסוף הגיע לרעיון של בניית מטוס משלו עד 1873. לאחר שסיים את תוכניתו עד סוף שנת 1876, הציג מוהייסקי את הפרויקט למשרד המלחמה, שם נבחן הפרויקט והוקצה מימון לביצועו. במיוחד הוצאו שלושת אלפים רובל על מחקר ומחקר מדעי, שתוצאותיהם יוכלו לשמש עוד יותר ליצירת מטוס חדש.
כשפיתח את גרסתו למטוס, אלכסנדר מושהייסקי, כמו חלוצים רבים אחרים בתחום האווירונאוטיקה, הסתמך בעיקר על תכונות העיצוב והטיסה של עפיפונים, שאותו עיצב והשיק באופן אישי במשך מספר שנים. מוצאיסקי האמין בצדק שלמטוס כבד ואיטי צריך להיות שטח כנף גדול. יחד עם זאת, בדומה לממציאים אחרים של מטוסים, Mozhaisky עבר ניסוי וטעיה, ושינה את העיצוב ואת המאפיינים של גרסאות המטוסים שלו פעמים רבות.
על פי הפרויקט, המטוס היה אמור להיות באורך גוף המטוס של כ -15 מטר, מוטת כנפיים של 23 מטרים, משקל ההמראה של 820 ק"ג. יחד עם זאת, ממדי המטוס משתנים במחקרים שונים של מומחים בתחום התעופה. העובדה שמוחיסקי רצה לצייד את מטוסו בשני מנועים של 20 כ"ס בבת אחת נשארת ללא שינוי. ו 10 כ"ס. יחד עם זאת, בתחילה מדובר במנועי בעירה פנימית, שרק החלו לצוץ. מהירות העיצוב של המטוס הייתה אמורה להיות כ -40 קמ"ש. מהירות טיסה נמוכה אילצה את המעצב לבנות מטוס בעל שטח כנף גדול מאוד בצורתו המקורית. מבחינה חיצונית, המטוס שתוכנן על ידי מושהייסקי היה חד -מטוס סוחף, שנעשה על פי העיצוב האווירודינמי הקלאסי.
די מהר נאלץ המעצב לנטוש את מנוע הבעירה הפנימית, שכן המנועים הראשונים מסוג זה היו לא אמינים במיוחד ובעלי משקל רב. אחר כך החליט מוהייסקי לחזור למנועי הקיטור הקלאסיים לתקופתו. בסיסמתו, הוא תכנן להשתמש בדגמים הקלים ביותר של מנועי קיטור של חברת Arbecker-son ו- Hemkens מלונדון, שהיתה להם מוניטין מצוין והספיק להתבסס כיצרנית מנועי קיטור קלים ששימשו על משחתות.
אב הטיפוס הראשון של המטוס היה מוכן בשנת 1882. אבל הבדיקות לא צלחו. אלכסנדר מושהייסקי, כמו חלוצי תעופה רבים, לא יכול היה להסתמך על הניסיון המוצלח של אף אחד, באותן שנים תעשיית המטוסים העולמית פשוט לא הייתה קיימת.המעצב לא צייד את הסיסמה שלו במכשירי אנטי-רול, מכיוון שהוא לא ראה אותן נחוצות. כתוצאה מכך המטוס, שאפילו לא הספיק לעלות לשמיים, נפל על צדו ואזור הכנפיים הענק שלו פשוט "התקפל". שלוש שנות העבודה שלאחר מכן על סיום העיצוב לא הובילו לשום דבר, הבדיקות בשנת 1885 שוב לא צלחו, המטוס שוב נפל על צידו. כאן מסתיימת ההיסטוריה של מטוס זה, ובשנת 1890 נפטר המעצב עצמו.
הסיסמה המעופפת היחידה
בסופו של דבר, מטוס הקיטור הראשון שהצליח לעלות לשמיים וביצע טיסה מלאה לא נבנה עד המאה ה -20. זה קרה בשנות השלושים, כשהעולם כבר צבר ניסיון משמעותי בתחום בניית המטוסים. Airspeed 2000, שיצא בשנת 1933 בעותק יחיד, לא רק המריא, אלא גם היה פעיל, לפחות עד 1936. מטוס יוצא דופן עבד במשרד הדואר האמריקאי, אך לאחר 1936 חייו אבדו.
ספינת הקיטור המעופפת הראשונה נבנתה על ידי האחים האמריקאים, הממציאים ג'ורג 'וויליאם בסלר, בסיוע ישיר של המהנדס נתן פרייס. הפגנת החידוש התקיימה ב -12 באפריל 1933 בקליפורניה בעיר אוקלנד וסוקרה רבות בעיתונות האמריקאית. למראית עין, זה יהיה המטוס הרגיל ביותר בשנים ההן. זה לא מפתיע, כיוון שהאחים פשוט לקחו בסיס למטוס הדו -כיווני Travel Air 2000 סדרתי. תחנת הכוח עצמה הייתה יוצאת דופן. המטוס, שכונה Airspeed 2000, היה מצויד במנוע קיטור רב עוצמה.
לב המכונית היה מנוע קיטור דו-צילינדרי V שהפיק הספק מרבי של 150 כ"ס. עם טנק בעל קיבולת כוללת של כ -10 ליטרים, מטוס האחים בסלר יכול לטוס כ -600 ק"מ. יחד עם זאת, מנוע הקיטור שקל אפילו פחות ממנועי בעירה פנימית של בנזין - 80 ק"ג, אך למשקל של תחנת הכוח נוספו עוד 220 ק"ג מיכל מים עם ארגז אש.
המטוס עלה בקלות לשמים בשנת 1933 ולאחר מכן פעל. לרכב לא היו בעיות בטיסות. יחד עם זאת, העיתונאים העריכו את פעולתו השקטה של מנוע המטוס, וציינו כי ניתן לשמוע את השיחה בין הטייס לנוסע אפילו מהקרקע. הרעש נשמע רק משריקת המדחף שחתך את האוויר. בנוסף לטיסה שקטה, למטוס היו יתרונות נוספים, למשל, שימוש במים במקום בנזין. כמו כן, כוחו של מנוע הקיטור לא היה תלוי בשום צורה בגובה הטיסה ובמידת הנדירות של האוויר, שהייתה בעיה לכל המטוסים בעלי מנועי הבעירה הפנימית. לדוגמה, בגובה של יותר מאלפיים מטרים, מנוע הקיטור ב- Airspeed 2000 התייעל יותר ממנועי בנזין בעלי אותו הספק.
למרות היתרונות שלה, ה- Airspeed 2000 לא עניין לקוחות אזרחיים והצבא האמריקאי. העתיד היה למטוסים עם מנועי בעירה פנימית, והדו -מטוס של האחים בסלר נראה כמו איזושהי סקרנות מהמאה ה -19, אם כי עם מערכת יתרונות ברורה. החסרונות עדיין גברו. מבחינת יעילות, מנוע הקיטור היה נחות ממנועי בעירה פנימית. בעיצוב המטוס היה צריך להשתמש בחומרים אולטרה -לייט כדי לפצות על משקל דוד המים המאסיבי. היא לא אפשרה להתחרות במטוסים עם מנועי בעירה פנימית וטווח טיסה קצר יותר. ואפילו תכונה כה ברורה כמו חוסר רעש, שניתן להשתמש בה ליצירת מטוסי סיור או מפציצים, לא משכה נציגים של המחלקה הצבאית.
