Вторник, 12.12.2017, 13:30
Приветствую Вас Гость | RSS
Пятнадцатая олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год)

Паровой двигатель в авиации и его роль в осуществлении первых полетов
                                   Научно-исследовательская работа.
Тема:Паровой двигатель и его роль в осуществлении первых полетов.
 
Автор: Иванов Алексей Сергеевич,ученик 8 класса
МОУ «Кокшакасинская ООШ имени А.Г.Николаева» Цивильского района Чувашской Республики.
 
                                                     План:
1. Введение.
2. Первые практические успехи воздухоплавания и проблема управляемости аэростатов с паровыми двигателями.
3. Работы Джорджа Кейли над применением парового двигателя в аппаратах легче воздуха.
4. Опыты Анри Жиффара с паровыми аэростатами.
5. Первые опыты применения парового двигателя в летательных аппаратах тяжелее воздуха.
6. Проекты самолетов с паровым двигателем.
7. Заключение.
 
1.Введение.
  Официальная история авиации ведёт свой отсчёт с 17 декабря 1903 года. В этот день неподалёку от местечка Китти Хок в Северной Каролине состоялись первые (и последние) успешные полёты аэроплана братьев Райт, который его создатели без затей назвали Flyer («Летун»).
  Однако он не был ни первым спроектированным, ни первым построенным, ни даже первым оторвавшимся от земли самолётом. Фактически история авиации начиналась намного раньше, и в ней хватает загадок...
  Задолго до Райтов и первых успехов двигателей внутреннего сгорания была создана теория аэроплана и было сделано немало попыток осуществить его на практике, причем серьезные попытки осуществить механический полет были связаны с использованием парового двигателя. Паровой двигатель был в XIX столетии наиболее пригодным видом двигателя для осуществления такого полета.
 
 Целью моей работы является определение роли и значения паровых двигателей в развитии авиации ,а именно в осуществлении первых полетов на аэростатах,а затем и на летательных аппаратах тяжелее воздуха.
 
Задачи:
• ознакомление с историей создания летательных аппаратов с паровыми двигателями;
• изучение и сравнение их технических характеристик ;
• анализ информации, полученной из разнообразных источников;
• обобщение и систематизация результатов своих исследований;
                                                    
                                                                     Основная часть.
2.Первые практические успехи воздухоплавания и проблема управляемости аэростатов с паровыми двигателями.
  Проблема полета не могла быть разрешена до тех пор, пока в обществе не созрела практическая потребность в сообщениях по воздуху. Революционная Франция конца XVIII столетия, сумев использовать достижения технологии своего времени (непроницаемая оболочка) и применив достижения европейской науки, дала человечеству первый пригодный для полета аппарат легче воздуха. Бумажные-фабриканты братья Этьен и Жозеф Монгольфье сумели изготовить оболочку аэростата, наполнить ее дымом и пустить свой аэростат в воздух 5 июня 1783 г. Таким образом была осуществлена мечта многих поколений людей о свободном полете.
  Опыт их подхватили и понесли дальше во Франции многие изобретатели и ученые. Но они должны были решить ряд сложных задач: достижение устойчивости, сохранение в полете неизменной формы аэростата и т. п. Главная же задача состояла в том, чтобы обеспечить аэростат двигательной силой. Некоторые ученые предвидели роль парового двигателя в решении этой роблемы, но паровой двигатель Уатта только что выходил из пеленок и был рассчитан на стационарные установки. 
   Несмотря на разработку вопроса об управляемом аэростате,были достигнуты лишь ничтожные практические результаты. Для успеха в этом деле необходимо было развитие механики и промышленности, а также необходимо было наличие легкого двигателя.Для успехов воздухоплавания и авиации нужен был человек,который сумел бы заложить теоретические основы и наметить дальнейшие пути развития на основе научных данных, проверенных практикой. Таким человеком явился знаменитый английский математик Джордж Кейли.
 
3.Работы Джорджа Кейли над применением парового двигателя в аппаратах легче воздуха.
  В 1816 г. Кейли усиленно занимается аппаратами легче воздуха и опубликовывает проект аэростата , приводимого в движение паровым двигателем. Уже в этом проекте были предусмотрены условия минимального сопротивления и удлиненная форма аэростата.
  В последующей конструкции аэростата, разработанной в 1837 г.,Кейли высказывается за создание аэростата, наполненного водородом. Но маломощный двигатель не мог обеспечить громоздкому кораблю практически необходимую скорость. Значительное же увеличение мощности машины было связано с увеличением ее веса.
    Одновременно с Кейли в области применения парового двигателя на аэростатах работал в Германии нюренбергский механик Лейнборгер, который в 1839 г. составил проект металлического дирижабля с паровой машиной. Еще раньше в Англии была, очевидно, попытка реализовать на практике идею Кейли. В 1815 г. швейцарский инженер Пейли и англичанин Эгг взяли патент на управляемый аэростат с паровым двигателем. В 1816—1817 гг.такой аэростат был построен.
4.Опыты Анри Жиффара с паровыми аэростатами.
  Еще большего внимания заслуживает замечательный опыт Анри Жиффара, высоко поднявший в середине прошлого столетия значение парового двигателя для управляемого воздухоплавания и положивший начало ряду серьезных попыток в этом направлении.
  Анри Жиффар был первым человеком,которому удалось практически совершить полет на аэростате с помощью парового двигателя.
  Построенная им паровая машина мощностью 3 л. с. весила всего 50 кг, что было большим достижением для того времени. 24 сентября 1852 г. возле Парижа состоялась проба парового аэростата Жиффара. Анри Жиффар писал: «Воздушное судно, которое я только что впервые опробовал в атмосфере,представляет собою сочетание паровой машины и аэростата новой формы, подходящей для его собственного передвижения".
                                         
  Во время полета Жиффар достиг на своем аэростате высоты 1800 м. В своем сообщении о полете Жиффар указывал, что действие руля давало себя прекрасно чувствовать. Полет прошел удачно.
  Несомненно, что Анри Жиффар на много лет своими работами опередил свое время, и вплоть до 80-х годов прошлого столетия ни одному изобретателю не удалось превзойти достигнутых им результатов. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что применение парового двигателя к аэростату было в то время наилучшим разрешением проблемы управляемого воздухоплавания.
  Работы Анри Жиффара, впервые сумевшего построить пригодные для целей воздухоплавания паровые двигатели и испытать их на аэростате, заслуживают огромного внимания. Многочисленные ученики и последователи Жиффара становятся продолжателями его дела во всем мире.
  Здесь необходимо подчеркнуть, что на опыте строительства дирижаблей были разработаны конструктивные начала, во многом использованные впоследствии самолетостроением. 
  Аппараты легче воздуха еще в течение полустолетия были в центре внимания изобретателей. Это обстоятельство в значительной степени отвлекло внимание от аппаратов тяжелее воздуха, а зачастую и тормозило их развитие, но в конечном счете борьба этих двух систем и послужила известным стимулом для совершенствования как аэростатов, так и аэропланов.
 
5.Первые опыты применения парового двигателя в летательных аппаратах тяжелее воздуха.
  Многие гениальные идеи не стали достоянием человечества в силу того, что в средневековый период наука пребывала в зародышевом состоянии. Тем не менее идея создания летательного аппарата с неподвижным крылом продолжала развиваться, разрабатывались теоретические основы аэродинамики, создавались новые экспериментальные модели.
  В конце XVIII в. многие изобретатели вновь обратились к идее создания летательного аппарата тяжелее воздуха с неподвижным крылом. Одним из таких людей являлся англичанин Д. Кейли. 
  Кейли называют родоначальником научного этапа в развитии самолетостроения. Его опыты в 1804 г. стали первыми аэродинамическими экспериментами, благодаря которым удалось с точностью определить подъемную силу, развиваемую крылом малого удлинения при различной скорости движения и углах воздействия на него. 
 Спустя год Кейли создал полноразмерный летательный аппарат с местом для пилота (в центроплане крыла), хвостовым оперением и дополнительными машущими крыльями. Пробежки при порывах ветра позволяли подняться на нем в воздух всего на несколько минут.                                                
  Вскоре была опубликована работа Кейли «О воздушной навигации» — первая среди прочих теоретических трудов о полетах аппарата с неподвижным крылом. Разумеется, не все полученные Кейли показатели были точными. Тем не менее результаты исследований могли послужить прочным фундаментом для развития самолетостроения.  Он энергично ищет двигатель для своего планера и не бросает этой работы до конца жизни. Кейли понимал, что весь вопрос заключается в необходимости получить двигатель достаточной мощности при малом его весе. 
  Наибольшие надежды Кейли возлагал на паровую машину. Но паровая машина, еще находившаяся в самом начале своих конструктивных усовершенствований, не могла полностью отвечать требованиям, предъявляемым к двигателю для летной машины.
  Но когда развитие паровых двигателей  пошло по линии облегчения веса паровой машины и повышения ее мощности,то этот вид двигателя оказался наиболее надежным и приемлемым для нужд воздушного судоходства. Ученики и продолжатели Кейли — Хенсон и Стрингфеллоу, а также Жиффар — доказали это на деле.
 
6. Проекты самолетов с паровым двигателем.
  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. Развитие транспорта требовало уменьшения веса и габаритных размеров паровой машины. Этого удалось добиться благодаря улучшению конструкции паровых котлов, повышению рабочего давления пара и некоторым другим усовершенствованиям. В результате удельный вес парового двигателя удалось снизить в несколько раз.
  К середине XIX в. появилась возможность создавать двигатели с удельным весом 50-100 кг/л.с. Это в 2-4 раза превышало удельную мощность человеческого организма и неудивительно, что вместо проектов мускулолетов появились предложения о создании летательных аппаратов с паровым двигателем.
 
1) Проект Маттиса.
  Первый такой проект был разработан в 1835 году германским механиком Маттисом. Он представлял собой, по сути, гигантский ромбовидный воздушный змей.Движителем должна была служить машущая вперёд-назад лопасть (при махе вперёд в ней открывались клапаны, превращая её в подобие теннисной сетки), приводимая в движение паровой машиной. В центре крыла располагалась паровая машина, а впереди имелась кабина для летчика и пассажира.
                                            
  
При помощи рулей высоты и направления осуществлялось управление аппаратом, для взлета и посадки предназначалось колесное шасси.
  Машущая поверхность под фюзеляжем обеспечивала оптимальное передвижение в воздушном пространстве. Предполагалось также создание специальной платформы для взлета. Однако летательный аппарат Маттиса был несовершенен, поскольку пропеллер и маленькие крылья не отвечали требованиям аэродинамики. О существовании этого проекта долгое время не знали даже немецкие историки авиации.До практической реализации дело не дошло — видимо, Маттису не удалось найти деньги. Но, как ни несовершенен был замысел Маттиса, он представляет интерес как первый в истории авиации проект самолета с тепловым двигателем.
 
2) Работы У.Хенсона.
  Важнейшей вехой в развитии идеи самолета было появление проекта У.Хенсона (Англия, 1842 г.). Значение этого предложения состояло, во-первых, в том, что это был первый принципиально верный технический проект самолета и, во-вторых, это был первый проект летательного аппарата с неподвижным крылом, получивший широкую известность. Не было, пожалуй, ни одной работы, затрагивающей историю авиации (в том числе и среди опубликованных в XIX в.), где бы не упоминалось об этом проекте.
  Машина состояла из вытянутой поверхности, простирающейся по обе стороны от повозки или лодки, в которой размещены двигатель, топливо, пассажиры, вещи и письма... Вместо того, чтобы обеспечивать поступательное перемещение движением этой вытянутой поверхности, как в случае крыльев птиц, он применил крыльчатые колеса или другой подходящий механический движитель, работающий от парового или другого достаточно легкого двигателя и таким образом достигается мощность, требуемая для поступательного движения плоскости.
  Двигатель и котел закреплены в передней части повозки или лодки. Вследствие надежного контроля, который обеспечивает хвост при спуске машины, можно добиться подхода повозки к земле под таким небольшим наклоном, что в момент приземления пассажиры будут ощущать очень незначительный толчок или вообще не ощутят его... Предполагалось осуществлять старт машины с наклонной плоскости или со склона холма.
  С целью уменьшить вес двигателя - паровой машины - изобретатель предложил заменить обычный котел системой конических сосудов, а также предусмотрел применение воздушного конденсатора. В качестве источника тяги на самолете должны были быть установлены шестилопастные толкающие винты. Они приводились в движение от двигателя ременной передачей.
  Взлетный вес самолета Хенсон оценивал в 1350 кг, площадь крыла - 420 м2, площадь горизонтального оперения - 140 м2. Мощность двигателя должна была составлять 25-30 л.с.
                                                                       
  Как видно из приведенного описания, проект Хенсона содержал ряд важных усовершенствований конструкции самолета. Эти усовершенствования в первую очередь касались выбора типа пропеллера, формы и конструктивно-силовой схемы крыла.
  Хенсон был первым, кто предложил применить на самолете винтовой пропеллер. Хенсон был также первым изобретателем, предложившим на самолете крыло большого удлинения. Сама по себе идея такого крыла не нова. Идея применения продольных и поперечных элементов в каркасе крыла также была высказана задолго до Хенсона. Заслуга английского изобретателя состоит в том, что он предложил сделать крыло в виде пространственной конструкции с двухсторонней обтяжкой. Им впервые были разработаны профилированные нервюры с различной кривизной верхней и нижней поверхностей. Такая конструкция улучшала аэродинамические свойства несущей поверхности, позволяла увеличить строительную высоту лонжеронов, давала возможность использовать внутренний объем крыла.
  К сожалению, преимущества данной конструктивной схемы были поняты значительно позже.Несмотря на отдельные недоработки, можно констатировать, что проект У.Хенсона в целом представлял выдающееся для своего времени достижение технической мысли. Ни в одном из последующих предложений, сделанных в XIX в., не содержалось такого количества прогрессивных конструкторских идей.
  Наиболее ценным вкладом в развитие самолета являлась идея применения воздушного винта вместо значительно менее совершенного крыльчатого пропеллера.
  Публикации Хенсона вызвали интерес широкой публики, однако мнение ученых того времени было единодушно отрицательным - проект был признан нереальным. Критика в адрес проекта и неудачные попытки У.Хенсона реализовать свой замысел в виде летающих моделей явились причиной того, что новые проекты самолетов появились только 10 лет спустя.
 
 3) Джон Стрингфеллоу.
  Продолжателем дела Хенсона стал Джон Стрингфеллоу. По мнению многих исследователей, именно ему принадлежит создание модели аэроплана с двигателем, совершившей первый удачный полет.
  Английский изобретатель в 1848 году построил модель самолета, ставшую первой успешно взлетавшей моделью самолета.  Она совершила свободный полет без снижения на расстояние свыше 35 м.
                                                            
  В 1868 г., после двадцатилетнего перерыва, Стрингфеллоу построил новую модель самолета с паровым двигателем - триплан, которая предназначалась для демонстрации на аэронавтической выставке в Лондоне. На самолете был установлен паровая машина, имевшая выдающиеся для своего времени характеристики. За ее создание на первой авиационной выставке в Хрустальном Дворце изобретатель получил премию в 100 фунтов стерлингов, как за модель, имевшую двигатель с лучшим соотношением мощности к весу. К сожалению эта модель не была полноценно испытана.
 
 4) Проекты Феликса дю Тампля.
  Первым, кто рискнул всем - капиталом, карьерой, репутацией - ради создания настоящего самолета был французский морской офицер Феликс дю Тампль. В 1857 г. изобретатель получил патент на "аппарат для воздушной навигации", который должен был представлять собой моноплан с верхнерасположенным крылом обратной стреловидности, тянущим пропеллером, убираемым в полете колесным шасси. Примерно тогда же Тампль проводил опыты с моделью самолета с пружинным двигателем, при это был достигнут кратковременный отрыв от земли. Ободренный успехом, изобретатель приступил к реализации своего проекта.
   В процессе строительства, продолжавшегося до середины 1870-х годов, в конструкцию были внесены значительные изменения. Первоначально установленный на самолете калориферный двигатель оказался ненадежным и был заменен паровым, диаметр пропеллера был уменьшен с 4 до 3 м, в то же время размах крыла был увеличен до 30 м .
   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. Для конденсации отработанного пара использовался внутренний объем стальных трубок, образующих фюзеляж. Вес двигателя составлял 59 кг. Мощность мотора неизвестна, однако, принимая во внимание, что удельный вес аналогичных паровых двигателей, выпускаемых серийно, составлял 18-20 кг/л.с. , можно предположить, что она составляла 3-4 л.с.
                                                         
  Самолет долгое время проходил наземные испытания. Тяга винтов, замеренная с помощью динамометра, составляла 20 кг . За 10 лет испытаний и доводок ржавчина, удары и ремонт лишили многие детали их первоначальной прочности. В связи с этим г. дю Тампль не решился перейти к летным испытаниям.
  Ряд конструктивных идей - применение алюминия, амортизаторы для посадки - являлись передовыми для своего времени и нашли воплощение в авиации много лет спустя.   
  Вместе с тем очевидно, что самолет не обладал достаточной прочностью - при наземных испытаниях он неоднократно получал повреждения. Наиболее неудачным был выбор конструктивно-силовой схемы крыла: не имелось ни нервюр, ни стрингеров.
  Заслуга Ф. дю Тампля в авиации прежде всего состоит в том, что он первым сделал нелегкий и важный шаг - от умозрительных рассуждений о полете и опытов с маленькими моделями до создания настоящего самолета с паровым двигателем.
 
5) А.Ф.Можайский-пионер русского самолетостроения.
  Несравненно больший интерес представляет деятельность А.Ф.Можайского - подлинного пионера русского самолетостроения. Как и дю Тампль, Можайский был морским офицером. Тот факт, что именно моряки стали строителями первых самолетов, не случаен. Находясь в плавании, они были очевидцами парящих полетов птиц, следующих за кораблем, могли наблюдать, с какой силой ветер действует на паруса. К этому следует добавить, что морские офицеры имели хорошее техническое образование, широкую общую эрудицию, были менее стеснены в денежном отношении, чем большинство других изобретателей.
   В начале 1877 г. Можайский обратился в Военное министерство с предложением о постройке самолета. Год спустя изобретатель решил приступить к реализации своей идеи. Им были разработаны чертежи, определены геометрические и энергетические параметры будущего аппарата, составлена смета расходов на постройку .
   Самолет должен был представлять собой моноплан с одним тянущим и двумя толкающими винтами . Из-за отсутствия в те годы данных о роли удлинения и вогнутости профиля в создании подъемной силы Можайский решил применить крыло в виде плоскости небольшого удлинения, как у воздушного змея. Стоимость работ оценивалась конструктором в 19 тысяч рублей.
   В 1881 г. Можайский получил первую в России привилегию (патент) на самолет по заявке от 4 июля 1880 г. Однако, когда речь зашла о создании полноразмерного самолета, государство отказало Можайскому в помощи, не оценив перспективности его идеи. Конструктор был вынужден строить самолет на собственные средства .
  Значительные материальные затруднения, несомненно, оказали отрицательное влияние на темпы и качество работ и, в конечном счете, на ее результаты.
  В начале Можайский предполагал установить на самолете одноцилиндровый двигатель внутреннего сгорания Брайтона, модель 1873-1874 гг., работающий на жидком топливе . Однако значительный вес этого двигателя заставил изобретателя остановить свой выбор на паровой машине, достигшей к тому времени высокого совершенства. Практические работы начались в 1881 г. когда Можайский привез из Англии две паровые машины, изготовленные по его проекту, мощностью 20 и 10 лошадиных сил, которые вращали три больших винта. Двигатели работали от одного котла, который отапливался нефтью. Это был расчалочный моноплан с двигателями в фюзеляже и тремя винтами - одним спереди и двумя по бокам, в вырезах крыла. Фюзеляж имел форму лодки с деревянным каркасом и полотняной обшивкой. В нем размещались паровые машины, котел, баки с горючим, сидения для людей, приборы. К верхним краям бортов крепились консоли крыла. Вес составлял около тонны. Взлет предполагалось производить с наклонной рампы. Испытания проходили с 1882 по 1885 годы в Красном Селе около Петербурга.
                                                                                   
  В докладной записке Главного инженерного управления Военного министерства, составленной в октябре 1884 г., говорилось, что самолет Можайского был "приводим в действие, взбегал вверх по наклонным рельсам, но взлететь не мог..". По свидетельству очевидцев в одном из испытаний самолет под управлением механика после пробега по рампе совершил подлет, при приземлении накренился и был разбит.
  В середине 1880-х годов Можайский прекратил опыты с самолетом, поняв необходимость увеличить мощность двигателей. Собственных денег конструктор уже не имел, но в 1886 г. ему удалось получить разрешение на бесплатное изготовление двух копий 20-сильной паровой машины на одном из судостроительных заводов в Петербурге. После их создания предполагалось установить на самолете не два, а три двигателя, общая мощность которых составила бы 60 л.с. . К сожалению, в 1890 году А. Можайский умер и проект был заброшен.
  В 1891 г. самолет был убран с военного поля в Красном Селе и дальнейшая судьба его неизвестна.
 
6) Аппараты Адера.
  В 70–х годах 19 века, заинтересовавшись возможностью создания летательного аппарата тяжелее воздуха,Клемент Адер создал ряд оригинальных аппаратов, в основу которых был положено устройство крыла летучей мыши. Силовой установкой для этих самолетов служила паровая машина, а тягу создавал четырехлопастный пропеллер. В 1890 году Адером был изготовлен самолет "Эол". Наиболее совершенным агрегатом "Эола" был двигатель. Адеру удалось создать паровую машину с удельным весом всего около 3 кг/л.с. Двигатель мощностью 20 л.с. с двойным расширением пара имел два цилиндра. Он был выполнен из кованой стали и, для максимального снижения веса все, что возможно, было сделано полым внутри. Водотрубный котел отапливался спиртом.                                                               
  При испытании самолет Адера после разбега оторвался от земли и находился в воздухе около 5 с на высоте 0,5-1 м. Это было знаменательное событие в истории авиации: впервые самолет осуществил взлет с горизонтальной поверхности за счет мощности собственного двигателя.
  В 1897 году был создан более совершенный "Авион №3".
                                                                
Взлет этого аппарата вошел в историю как первый самостоятельный (без разгона по рампе) подлет аппарата тяжелее воздуха. Пилотировал машину сам конструктор. Впрочем, роль пилота свелась разве что к запуску и остановке двигателя, управлять же полётом он не мог. Именно в этом ответ на вопрос, отчего пальму первенства отдают не Адеру, а Райтам.
 
7) Хирам Максим.
  Хирам Максим -уроженец США- известен в первую очередь как создатель знаменитого пулемета Максима. Заинтересовавшись авиацией, Максим приступил в 1891 году к созданию своего самолета. Самолет представлял собой гигантскую по тем временам конструкцию, биплан с размахом крыла в 104 фута, приводился в движение двумя двигателями мощностью 180 лошадиных сил, вращавших пятиметровые лопасти. Взлетный вес составлял три с половиной тонны. Самолет разгонялся по рельсам, длиной приблизительно 500 метров.
                                                            
  В ходе третьего испытания в 1894 году самолет оторвался от земли на несколько футов, но в этот момент отказал один из двигателей и самолет был разбит. Максим, потративший на эксперименты 20,000 фунтов, потерял интерес к авиации. В 1910 году он сделал еще одну попытку, но безуспешно.
 
8) Последние работы по созданию парового самолета.
  С. Ленгли в середине 1890 годов были созданы наиболее совершенные модели самолетов с паровым двигателем. В период с 1891 по 1895 гг. было построено семь больших моделей, получивших название "Аэродром". На "Аэродроме" № 5 была установлена одна паровая машина мощностью 1 л.с, на модели № 6 - две, примерно по 0,4 л.с, с непосредственным приводом на винты. Помимо различий в конструкции силовой установки "Аэродром" № 6 отличался несколько меньшими размерами и меньшим весом планера и паровой машины. Это позволяло брать больший запас топлива и воды. Первый успешный полет модели "Аэродром" № 5 состоялся в 1896 г. Дальность полета превысила 1 км.
  Последняя попытка создания самолета с паровым двигателем относится к началу XX в. В 1902 г. Л.Харгрейв в Австралии начал строительство машины, которая должна была взлетать с воды. Гидросамолет должен был иметь один главный и два вспомогательных поплавка. Четырехлопастный пропеллер был размещен впереди переднего крыла. Расчетный вес аппарата - 215 кг. Но из-за отсутствия необходимого двигателя сборка самолета не была завершена.
  Ни одна из предпринятых в XIX в. попыток полета на самолете не увенчалась успехом, не удалось создать летающие полноразмерные самолеты с паровым двигателем.
 
9) Самолет братьев Бесслер.
  Но одна-единственная попытка поднять в воздух машину на паровой тяге оказалась успешной. 12 апреля 1933 года американские изобретатели братья Джордж и Уильям Бесслер совместно с инженером Натаном Прайсом продемонстрировали широкой публике вполне обычный с виду самолет под названием Airspeed 2000. Хотя самолет представлял собой просто переделанную классическую модель биплана Travel Air 2000, «начинка» его была весьма необычной, потому что пропеллер приводился в движение паровым двигателем.
  Двухцилиндровый V-образный паровой двигатель «выдавал» 150 л.с. Десяти галлонов воды хватало примерно на 600 км полета. Самолет имел огромное количество преимуществ перед машинами с ДВС. Во-первых, мощность двигателя не зависела от высоты полета и степени разреженности воздуха - это было вечной проблемой бензиновых или дизельных двигателей. Если на небольшой высоте паровой двигатель и уступал в мощности двигателю внутреннего сгорания, то на высоте свыше 2000 м давал последнему немалую фору. Во-вторых, самолет был совершенно бесшумным - только свист пропеллера. Это было неоценимым плюсом с точки зрения незаметности самолета во время боевых действий. Во всех газетах того времени промелькнула фраза о том, что, когда пилот разговаривает с пассажиром, их беседу можно услышать на земле!
                                                                  
  А еще - простота конструкции, отсутствие необходимости в дорогостоящем топливе и маслах, экономичность, большой ресурс… Кроме того, как ни странно, паровая машина имела даже меньшую массу, нежели аналоги на жидком топливе (80 кг). Правда, была еще и масса котла - 220 кг. 
   Когда Airspeed 2000 приземлялся, пилот включал реверс - и пропеллер, вращаясь в обратную сторону, почти мгновенно и мягко, в отличие от тормозов на шасси, останавливал машину. Самолеты с ДВС на тот момент на такие «трюки» были не способны.
Airspeed 2000 вполне успешно эксплуатировался (на службе в почтовом ведомстве США), но продолжения идея не получила.
  Самолет Бесслеров летал до 1936 года, после чего следы его теряются.
 
Заключение.
  Таким образом,широкого распространения летающие самолеты с паровыми двигателями так и не получили: собратья с двигателями внутреннего сгорания их просто опередили, не оставив шанса на успех. Однако работы по созданию самолета с паровым двигателем оказали существенное влияние не только на осуществление первых полетов,но и на развитие самолетостроения .
  Как следует из проведенного выше анализа, ни один из построенных до декабря 1903 г. паровых самолетов не удовлетворял всем требованиям установившегося полета и, следовательно, в любом случае его испытания были бы неуспешными.
  В 1870-1880-е годы самолеты не могли подняться в воздух из-за большого веса двигателей ,их малой мощности и малой подъемной силы плоского крыла.
  С 1890-х годов основными препятствиями на пути создания самолета были недостаточная управляемость, устойчивость, а также прочность летательных аппаратов. Указанные недостатки могли быть преодолены только на основе теоретической базы для определения потребной эффективности средств стабилизации и управления, расчета необходимого запаса прочности и на основе практического опыта. Практический опыт мог быть получен в результате полетов, но при первой же попытке взлета самолет, как правило, ломался. Следующая конструкция, обладающая теми же недостатками, вновь оказывалась неудачной и т. д. Получался замкнутый круг: самолет не развивался, так как отсутствовал критерий правильности конструкторских решений - практика.
  Положение усугублялось тем, что лица, финансирующие работы, не понимали необходимости стадии доводки и, рассчитывая на немедленный успех, прекращали поддержку после первой же неудачи.
  Паровой двигатель не нашел применения в авиации в первую очередь потому, что для скоростных самолетов не удалось создать конструкцию конденсатора пара с приемлемыми лобовыми сопротивлениями, габаритами и весом. Это объясняется низкой эффективностью теплообмена в конденсаторе со стороны воздуха и небольшой разностью температур охлаждающего воздуха и конденсирующегося пара.
  Очень жаль, что паролеты не бороздят небесные океаны Иногда, увидев на небе полосу, оставленную реактивным самолетом, можно представить себе, что на самом деле где-то там летит паровая крылатая машина, а за ней по небу стелется дорожка пара…
 
                                                               Список использованных источников:
 1.П.Дузь.Паровой двигатель в авиации.М.,1939 г.
2.Д.А.Соболев.История самолетов.М.,1989 г.
3.Журнал «Популярная механика»,октябрь,2009 г.
4.Журнал «Техника-молодежи», №3,1937 г.
5. Виргинский В. С.,Хотеенков В. Ф.,М., «Просвещение», 1989 г.
6. Зворыкин А.А., Осьмова Н.И., Чернышев В.И., Шухардин С.В., «История техники»,М.,1962 г.
 
Категория: Восьмая олимпиада (2010/11 уч.год) | Добавил: Service (13.01.2011) | Автор: Иванов Алексей Сергеевич E W
Просмотров: 4550 | Теги: паровой двигатель, Олимпиада по истории авиации, авиация | Рейтинг: 4.5/2
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ ОТКРЫТО!
ПРИЁМ РАБОТ ОТКРЫТ!

Google+
Их многие читают
Ахметшин Тимур Рамилевич (35162)
Зарипова Рузиля Ильфатовна (20381)
Щур Илья Андреевич (19125)
Нурсултан Данияр Ербулатович (17860)
Нурсултанов Данияр Ербулатович (17417)
Перемота Алексей Юрьевич (14329)
Миргазетдинова Розалия (13502)
Комлев Фёдор Михайлович (13119)
Щур Илья Андреевич (12945)
Киселёв Андрей Валерьевич (12939)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2017