Fino a poco tempo fa, la macchina a vapore era la fonte di energia più diffusa del pianeta. I motori a vapore sono stati installati su carrelli a terra - prototipi delle prime automobili, messi in movimento treni e piroscafi e hanno assicurato il funzionamento di pompe e macchine utensili. L'energia a vapore e le macchine a vapore erano ampiamente utilizzate nell'industria nel XIX secolo. Non a caso, nel tempo, l'idea di costruire un aereo con un motore a vapore è penetrata nelle teste dei progettisti. Tuttavia, il processo di costruzione di un aereo a vapore si è rivelato difficile e spinoso.
Equipaggio aria-vapore
La nascita dell'aviazione risale all'inizio del XIX secolo. Fu a cavallo tra il XVIII e il XIX secolo che fu proposto il primo concetto di aereo. Questo concetto è stato proposto dal naturalista inglese George Cayley. È Kayleigh che è considerato uno dei primi ricercatori e teorici al mondo nel campo della creazione di velivoli più pesanti dell'aria. Cayley iniziò i suoi primi studi ed esperimenti per studiare le caratteristiche aerodinamiche dell'ala nel 1804, nello stesso anno realizzò un modello del proprio progetto di cellula. Secondo lui, l'aliante non poteva percorrere più di 27 metri in aria. Nel 1809-1810, la prima rivista scientifica mensile in Gran Bretagna, il Nicolson's Journal of Natural Philosophy, pubblicò un lavoro di George Cayley intitolato "On Air Navigation". È stato il primo lavoro scientifico pubblicato al mondo, che conteneva i principi fondamentali della teoria del volo in aliante e aereo.
Non è un caso che proprio in Gran Bretagna, verso la metà dell'Ottocento, si tentasse di costruire il primo aeroplano, o meglio, un getto di vapore, perché si prevedeva di installare una locomotiva a vapore nel ruolo di un centrale elettrica sul modello. L'idea di costruire un aereo insolito apparteneva all'inventore inglese e pioniere nel campo dell'aviazione, William Samuel Henson. Insieme a un altro inventore britannico, John Stringfellow, Henson sviluppò il primo progetto di aeroplano al mondo, che tenne conto di tutti gli elementi di base di un classico velivolo a elica.
I progettisti hanno chiamato la loro idea il trasporto aereo a vapore. Il brevetto per l'invenzione fu ottenuto nel 1843, nello stesso anno gli inventori ed i loro soci costituirono una società per azioni denominata Aeriel Transit Company. I designer hanno creato il primo modello del loro "equipaggio a vapore" nel 1843. Era un aereo di sei metri, alimentato da un motore a vapore con una potenza di solo 1 CV.
Il design dell'ala del parlet, presentato da Henson e Stringfellow, conteneva elementi che in futuro troveranno applicazione nell'aviazione: longheroni, centine, montanti con bretelle. L'ala del loro piroscafo, come quella degli aerei moderni, era spessa. Allo stesso tempo, i progettisti hanno progettato i longheroni alari cavi, che avrebbero dovuto facilitare la progettazione dell'aeromobile. L'ala stessa è stata attaccata al corpo del parlet dall'alto, è stato progettato per posizionare il motore stesso, l'equipaggio e i passeggeri nel corpo. La centrale avrebbe dovuto azionare due eliche di spinta. Il carrello di atterraggio dell'aereo doveva essere a tre ruote, con una ruota anteriore.
Allo stesso tempo, l'idea dei designer era troppo audace, non solo per gli standard della metà del XIX secolo. Le caratteristiche tecniche dell'equipaggio dell'aria a vapore erano eccellenti. L'aereo avrebbe dovuto trasportare fino a 12 persone in aereo su una distanza di 1600 km. Allo stesso tempo, l'apertura alare del modello era stimata a 46 metri e l'area alare era di 424 m², il diametro delle eliche era di 6 metri. La potenza della macchina elettrica installata è stata stimata in 30 CV. Si credeva che questo fosse sufficiente per fornire a un aereo con un peso massimo al decollo di 1360 kg una velocità di crociera di 80 km / h.
Tutto si concluse infatti con le prove del modello ridotto, che proseguirono con alterno successo dal 1844 al 1847. Per tutto questo tempo, i progettisti hanno apportato un gran numero di modifiche al progetto, modificato i parametri, modificato la cellula e cercato anche un motore a vapore sempre più potente. Nonostante gli sforzi dei naturalisti britannici, di volta in volta fallirono. Ciò era dovuto principalmente alla completa mancanza di esperienza mondiale nel campo della costruzione di aeromobili. Sia Henson che Stringfellow sono stati pionieri, muovendo solo i primi timidi passi in un nuovo campo, di fronte a un numero enorme di difficoltà. Nel 1847, tutti i lavori sul progetto furono finalmente interrotti.
Aereo a vapore di Alexander Mozhaisky
In Russia, l'idea di costruire un aereo con un motore a vapore è stata raccolta dal contrammiraglio Alexander Fedorovich Mozhaisky, "il nonno dell'aviazione russa", non solo una famosa figura militare, ma anche un inventore. Mozhaisky era impegnato nella ricerca e nell'invenzione sia durante il suo servizio nella Marina imperiale russa che nel servizio civile. L'inventore arrivò finalmente all'idea di costruire il proprio aereo entro il 1873. Dopo aver completato il suo piano entro la fine del 1876, Mozhaisky ha presentato il progetto al Ministero della Guerra, dove è stato considerato il progetto e sono stati stanziati i fondi per la sua attuazione. In particolare, sono stati spesi tremila rubli per la ricerca scientifica e la ricerca, i cui risultati potrebbero essere ulteriormente utilizzati per creare un nuovo aereo.
Durante lo sviluppo della sua versione del velivolo, Alexander Mozhaisky, come molti altri pionieri dell'aeronautica, ha fatto affidamento principalmente sul design e sulle qualità di volo degli aquiloni, che ha progettato e lanciato personalmente nel corso di diversi anni. Mozhaisky credeva giustamente che un aereo pesante e lento dovesse avere una grande area alare. Allo stesso tempo, come altri inventori di aerei, Mozhaisky ha attraversato tentativi ed errori, cambiando molte volte il design e le caratteristiche delle sue versioni di aerei.
Secondo il progetto, l'aereo doveva avere una lunghezza della fusoliera di circa 15 metri, un'apertura alare di 23 metri, un peso al decollo di 820 kg. Allo stesso tempo, le dimensioni dell'aeromobile cambiano in vari studi di specialisti nel campo dell'aviazione. Il fatto che Mozhaisky volesse dotare il suo aereo di due motori da 20 CV contemporaneamente rimane invariato. e 10cv. Allo stesso tempo, inizialmente si trattava di motori a combustione interna, che avevano appena iniziato a emergere. La velocità di progetto dell'aereo doveva essere di circa 40 km / h. La bassa velocità di volo ha costretto il progettista a costruire un aereo con un'area alare molto ampia della forma originale. Esternamente, l'aereo progettato da Mozhaisky era un monoplano rinforzato, realizzato secondo il classico design aerodinamico.
Abbastanza rapidamente, il progettista fu costretto ad abbandonare il motore a combustione interna, poiché i primi motori di questo tipo erano estremamente inaffidabili e avevano molto peso. Quindi Mozhaisky decise di tornare ai classici motori a vapore per la sua epoca. Sulla sua password, progettò di utilizzare i modelli più leggeri di motori a vapore della società Arbecker-son e Hemkens di Londra, che aveva un'eccellente reputazione e ebbe il tempo di affermarsi come produttore di motori a vapore leggeri utilizzati sui cacciatorpediniere.
Il primo prototipo dell'aereo era pronto nel 1882. Ma i test non hanno avuto successo. Alexander Mozhaisky, come molti pionieri dell'aviazione, non poteva fare affidamento sull'esperienza di successo di nessuno, in quegli anni l'industria aeronautica mondiale semplicemente non esisteva. Il progettista non ha dotato la sua password di dispositivi antirollio, poiché non li ha ritenuti necessari. Di conseguenza, l'aereo, non avendo nemmeno il tempo di alzarsi in cielo, è caduto su un lato e la sua enorme area alare si è semplicemente "piegata". I successivi tre anni di lavoro sulla finalizzazione del progetto non portarono a nulla, i test nel 1885 non ebbero successo, l'aereo cadde di nuovo su un fianco. Qui finisce la storia di questo aereo e nel 1890 il progettista stesso morì.
L'unica password volante
Alla fine, il primo aereo a vapore in grado di prendere il volo e compiere un volo completo non fu costruito fino al XX secolo. Questo è successo negli anni '30, quando il mondo aveva già accumulato un'esperienza significativa nel campo della costruzione di aeromobili. Uscito nel 1933 in un unico esemplare, l'Airspeed 2000 non solo decollò, ma fu anche in attività attiva, almeno fino al 1936. Un aereo insolito ha funzionato nell'ufficio postale degli Stati Uniti, ma dopo il 1936 la sua vita è persa.
Il primo piroscafo volante fu costruito dai fratelli americani, gli inventori George e William Bessler, con l'assistenza diretta dell'ingegnere Nathan Price. La dimostrazione della novità ebbe luogo il 12 aprile 1933 in California nella città di Oakland e fu ampiamente trattata dalla stampa americana. In apparenza, questo sarebbe l'aereo più ordinario di quegli anni. Questo non è sorprendente, dal momento che i fratelli hanno semplicemente preso come base il biplano seriale Travel Air 2000. La stessa centrale elettrica era insolita. L'aereo, soprannominato Airspeed 2000, era dotato di un potente motore a vapore.
Il cuore dell'auto era un motore a vapore bicilindrico a V che produceva una potenza massima di 150 CV. Con un serbatoio dalla capacità totale di circa 10 galloni, l'aereo dei fratelli Bessler poteva volare per circa 600 km. Allo stesso tempo, il motore a vapore pesava anche meno dei motori a combustione interna a benzina standard - 80 kg, ma al peso della centrale elettrica sono stati aggiunti altri 220 kg un serbatoio dell'acqua con un focolare.
L'aereo prese facilmente il volo nel 1933 e fu successivamente operativo. L'auto non ha avuto problemi con i voli. Allo stesso tempo, i giornalisti hanno apprezzato il funzionamento silenzioso del motore dell'aereo, osservando che la conversazione tra il pilota e il passeggero poteva essere ascoltata anche da terra. Il rumore era prodotto solo dal fischio dell'elica che tagliava l'aria. Oltre a un volo tranquillo, l'aereo aveva altri vantaggi, ad esempio l'uso dell'acqua al posto della benzina. Inoltre, la potenza del motore a vapore non dipendeva in alcun modo dall'altitudine di volo e dal grado di rarefazione dell'aria, il che costituiva un problema per tutti gli aerei con motore a combustione interna. Ad esempio, a un'altitudine di oltre duemila metri, il motore a vapore dell'Airspeed 2000 è diventato più efficiente dei motori a benzina della stessa potenza.
Nonostante i suoi vantaggi, l'Airspeed 2000 non interessava i clienti civili e le forze armate statunitensi. Il futuro era per gli aeroplani con motori a combustione interna, e il biplano dei fratelli Bessler sembrava una specie di curiosità del 19° secolo, anche se con una serie ovvia di vantaggi. Gli svantaggi sono ancora superiori. In termini di efficienza, il motore a vapore era inferiore ai motori a combustione interna. Nella progettazione del velivolo sono stati utilizzati materiali ultraleggeri per compensare il peso dell'enorme bollitore. Non consentiva di competere con velivoli con motori a combustione interna e un raggio di volo più breve. E anche una qualità così ovvia come la silenziosità, che potrebbe essere utilizzata per creare aerei da ricognizione o bombardieri, non ha attratto rappresentanti del dipartimento militare.
