Энергия и цивилизация

Рисунок 5.7.

«Мерседес 35», сконструированный Вильгельмом Майбахом и Паулем Даймлером в 1901 году. Фотография с сайта Даймлера

Два брата – Уилбур Райт (1867–1912) и Орвилл Райт (1871–1948), изготовители велосипедов из Дейтона, Огайо – оказались первыми изобретателями, сумевшими совершить полет с помощью легкого двигателя внутреннего сгорания. Их аэроплан поднялся ненадолго над дюнами Китти-Хок в Северной Каролине 17 декабря 1903 года (McCullough 2015). Они были далеко не первыми, кто пытался это сделать. Девятью днями ранее Чарльз М. Мэнли предпринял вторую попытку запустить Aerodrome А с помощью катапульты с баржи на реке Потомак. Его самолет был построен благодаря гранту правительства США, полученному Сэмюэлом Пирпонтом Лэнгли (1834–1906), секретарем Смитсоновского института, и оснащен мощным (39 кВт, 950 об./мин.) пятицилиндровым радиальным двигателем. Но, как и во время первой попытки Мэнли 7 октября 1903 года, самолет немедленно рухнул в воду.

Каким образом преуспели Райты и почему ухитрились добиться успеха за пять лет с того момента, когда они, не имея никаких знаний, написали в Смитсоновский институт, чтобы получить информацию о полете? После того, как производители двигателей отказались создать машину по их спецификации, братья сконструировали двигатель самостоятельно и их механик, Чарльз Тейлор, построил его всего за шесть недель. Двигатель имел корпус из алюминия, у него не было карбюратора и запальных свечей, но четыре его стальных цилиндра объемом 3,29 л выдавали 6 кВт мощности (Gaunston 1986). Он весил 91 кг и в конечном итоге выдал 12 кВт в полете, соотношение масса/мощность у него равнялось 7,6 г/Вт. Но двигатель, пусть легкий и мощный, был далеко не единственным основанием для успеха. Братья изучили аэродинамику и осознали важность баланса, стабильности и контроля в полете, и для исследования этих свойств построили сначала планер (Jakab 1990). Они обогатили свой опыт точными и систематическими испытаниями разных профилей и форм крыла и экспериментальными полетами планеров. Их первые полеты 17 декабря 1903 года хорошо документированы (примечание 5.7, рис. 5.8).