Hasta hace poco, la máquina de vapor era la fuente de energía más extendida en el planeta. Se instalaron máquinas de vapor en carros terrestres, prototipos de los primeros automóviles, se pusieron en movimiento trenes y vapores, y se aseguraron el funcionamiento de bombas y máquinas herramienta. La energía de vapor y las máquinas de vapor se utilizaron ampliamente en la industria en el siglo XIX. Como era de esperar, con el tiempo, la idea de construir un avión con una máquina de vapor penetró en la cabeza de los diseñadores. Sin embargo, el proceso de construcción de un avión de vapor resultó ser difícil y espinoso.
Tripulación de vapor de aire
El nacimiento de la aviación se remonta a principios del siglo XIX. Fue a finales de los siglos XVIII y XIX cuando se propuso el primer concepto de avión. Este concepto fue propuesto por el naturalista inglés George Cayley. Es Kayleigh quien es considerado uno de los primeros investigadores y teóricos del mundo en el campo de la creación de aviones más pesados que el aire. Cayley inició sus primeros estudios y experimentos para estudiar las características aerodinámicas del ala en 1804, ese mismo año realizó un modelo de su propio diseño de fuselaje. Según él, el planeador no podía viajar más de 27 metros por el aire. En 1809-1810, la primera revista científica mensual de Gran Bretaña, el Journal of Natural Philosophy de Nicolson, publicó un trabajo de George Cayley titulado "On Air Navigation". Fue el primer trabajo científico publicado en el mundo, que contenía los principios fundamentales de la teoría del vuelo en planeador y avión.
No es casualidad que fue en Gran Bretaña, más cerca de mediados del siglo XIX, donde se intentó construir el primer avión, o mejor dicho, un chorro de vapor, porque se planeó instalar una máquina de vapor en el papel de un Planta de energía en el modelo. La idea de construir un avión inusual perteneció al inventor y pionero inglés en el campo de la aviación, William Samuel Henson. Junto con otro inventor británico, John Stringfellow, Henson desarrolló el primer diseño de avión del mundo, que tuvo en cuenta todos los elementos básicos de un avión clásico impulsado por hélice.
Los diseñadores llamaron a su creación el Carro de vapor aéreo. La patente de la invención se obtuvo en 1843, ese mismo año los inventores y sus socios registraron una sociedad anónima denominada Aeriel Transit Company. Los diseñadores crearon el primer modelo de su "equipo de vapor de aire" en 1843. Era un avión de seis metros, que estaba propulsado por una máquina de vapor con una potencia de solo 1 hp.
El diseño del ala del parlet, que fue presentado por Henson y Stringfellow, contenía elementos que en el futuro encontrarán aplicación en la aviación: largueros, costillas, puntales con tirantes. El ala de su vapor, como la de los aviones modernos, era gruesa. Al mismo tiempo, los diseñadores diseñaron los largueros del ala huecos, que se suponía que facilitaría el diseño de la aeronave. El ala en sí estaba unida al cuerpo del parlet desde arriba, se planeó colocar el motor, la tripulación y los pasajeros en el cuerpo. Se suponía que la planta de energía impulsaría dos hélices de empuje. Se planeó que el tren de aterrizaje de la aeronave fuera de tres ruedas, con una rueda de morro.
Al mismo tiempo, la idea de los diseñadores era demasiado audaz, no solo para los estándares de mediados del siglo XIX. Las características técnicas de la tripulación de vapor de aire fueron excelentes. Se suponía que el avión transportaría hasta 12 personas por aire a una distancia de 1600 km. Al mismo tiempo, la envergadura del modelo se estimó en 46 metros, y el área del ala era de 424 m², el diámetro de las hélices era de 6 metros. La potencia de la máquina de potencia instalada se estimó en 30 hp. Se creía que esto era suficiente para proporcionar a un avión con un peso máximo de despegue de 1360 kg una velocidad de crucero de 80 km / h.
De hecho, todo terminó con las pruebas del modelo reducido, que continuaron con éxito variable desde 1844 hasta 1847. Durante todo este tiempo, los diseñadores realizaron una gran cantidad de cambios en el proyecto, cambiaron los parámetros, alteraron la estructura del avión y también buscaron una máquina de vapor cada vez más potente. A pesar de los esfuerzos de los naturalistas británicos, una y otra vez fracasaron. Esto se debió principalmente a la total falta de experiencia mundial en el campo de la construcción de aviones. Tanto Henson como Stringfellow fueron pioneros, dando solo los primeros pasos tímidos en un nuevo campo, enfrentándose a una gran cantidad de dificultades. En 1847, finalmente se detuvo todo el trabajo en el proyecto.
Avión de vapor de Alexander Mozhaisky
En Rusia, la idea de construir un avión con una máquina de vapor fue recogida por el contraalmirante Alexander Fedorovich Mozhaisky, "el abuelo de la aviación rusa", no solo una figura militar famosa, sino también un inventor. Mozhaisky se dedicó a la investigación y la invención tanto durante su servicio en la Armada Imperial Rusa como en el servicio civil. El inventor finalmente tuvo la idea de construir su propio avión en 1873. Habiendo completado su plan a fines de 1876, Mozhaisky presentó el proyecto al Ministerio de Guerra, donde se consideró el proyecto y se asignaron fondos para su implementación. En particular, se gastaron tres mil rublos en investigación científica e investigación, cuyos resultados podrían usarse aún más para crear un nuevo avión.
Al desarrollar su versión del avión, Alexander Mozhaisky, como muchos otros pioneros de la aeronáutica, se basó principalmente en el diseño y las cualidades de vuelo de las cometas, que él mismo diseñó y lanzó a lo largo de varios años. Mozhaisky creía con razón que un avión pesado y lento debería tener un área de ala grande. Al mismo tiempo, al igual que otros inventores de aviones, Mozhaisky pasó por prueba y error, cambiando el diseño y las características de sus versiones de aviones muchas veces.
Según el proyecto, se suponía que el avión tenía una longitud de fuselaje de unos 15 metros, una envergadura de 23 metros y un peso de despegue de 820 kg. Al mismo tiempo, las dimensiones de la aeronave cambian en diversos estudios de especialistas en el campo de la aviación. El hecho de que Mozhaisky quisiera equipar su avión con dos motores de 20 hp a la vez permanece sin cambios. y 10 CV. Al mismo tiempo, inicialmente se trataba de motores de combustión interna, que apenas habían comenzado a surgir. Se suponía que la velocidad de diseño del avión era de unos 40 km / h. La baja velocidad de vuelo obligó al diseñador a construir un avión con un área de ala muy grande de la forma original. Externamente, el avión diseñado por Mozhaisky era un monoplano de refuerzo, fabricado de acuerdo con el diseño aerodinámico clásico.
Muy rápidamente, el diseñador se vio obligado a abandonar el motor de combustión interna, ya que los primeros motores de este tipo eran extremadamente poco confiables y tenían mucho peso. Entonces Mozhaisky decidió volver a las clásicas máquinas de vapor de su época. En su contraseña, planeaba utilizar los modelos más ligeros de máquinas de vapor de la compañía Arbecker-son y Hemkens de Londres, que tenía una excelente reputación y tuvo tiempo de establecerse como fabricante de máquinas de vapor ligeras que se utilizaban en destructores.
El primer prototipo del avión estuvo listo en 1882. Pero las pruebas no tuvieron éxito. Alexander Mozhaisky, como muchos pioneros de la aviación, no podía confiar en la experiencia exitosa de nadie, en esos años la industria aeronáutica mundial simplemente no existía. El diseñador no equipó su contraseña con dispositivos anti-roll, ya que no los consideró necesarios. Como resultado, el avión, sin siquiera tener tiempo de elevarse hacia el cielo, cayó de costado y su enorme área de alas simplemente "se dobló". Los siguientes tres años de trabajo para finalizar el diseño no condujeron a nada, las pruebas en 1885 volvieron a fracasar, el avión volvió a caer de costado. Aquí es donde termina la historia de este avión, y en 1890 falleció el propio diseñador.
La única contraseña de vuelo
En última instancia, el primer avión de vapor que pudo volar a los cielos y realizó un vuelo completo no se construyó hasta el siglo XX. Esto sucedió en la década de 1930, cuando el mundo ya había acumulado una experiencia significativa en el campo de la construcción de aviones. Lanzado en 1933 en una sola copia, el Airspeed 2000 no solo despegó, sino que también estuvo en funcionamiento activo, al menos hasta 1936. Un avión inusual funcionó en la oficina de correos de EE. UU., Pero después de 1936 perdió la vida.
El primer vapor volador fue construido por los hermanos estadounidenses, los inventores George y William Bessler, con la ayuda directa del ingeniero Nathan Price. La demostración de la novedad tuvo lugar el 12 de abril de 1933 en California en la ciudad de Oakland y fue ampliamente cubierta por la prensa estadounidense. En apariencia, este sería el avión más común de esos años. Esto no es sorprendente, ya que los hermanos simplemente tomaron como base el biplano de serie Travel Air 2000. La planta de energía en sí era inusual. El avión, denominado Airspeed 2000, estaba equipado con una potente máquina de vapor.
El corazón del coche era una máquina de vapor de dos cilindros en V que producía una potencia máxima de 150 CV. Con un tanque con una capacidad total de unos 10 galones, el avión de los hermanos Bessler podía volar unos 600 km. Al mismo tiempo, la máquina de vapor pesaba incluso menos que los motores de combustión interna de gasolina estándar: 80 kg, pero se agregaron otros 220 kg al peso de la planta de energía, un tanque de agua con una cámara de combustión.
El avión se elevó fácilmente a los cielos en 1933 y posteriormente estuvo en funcionamiento. El coche no tuvo problemas con los vuelos. Al mismo tiempo, los periodistas agradecieron el silencioso funcionamiento del motor de la aeronave, señalando que la conversación entre el piloto y el pasajero se podía escuchar incluso desde tierra. El ruido fue producido únicamente por el silbido de la hélice cortando el aire. Además de un vuelo silencioso, el avión tenía otras ventajas, por ejemplo, el uso de agua en lugar de gasolina. Además, la potencia de la máquina de vapor no dependía de ninguna manera de la altitud de vuelo y del grado de rarefacción del aire, lo que era un problema para todas las aeronaves con motores de combustión interna. Por ejemplo, a una altitud de más de dos mil metros, la máquina de vapor del Airspeed 2000 se volvió más eficiente que los motores de gasolina de la misma potencia.
A pesar de sus ventajas, el Airspeed 2000 no interesaba a los clientes civiles ni al ejército estadounidense. El futuro era para los aviones con motores de combustión interna, y el biplano de los hermanos Bessler parecía una especie de curiosidad del siglo XIX, aunque con un conjunto obvio de ventajas. Las desventajas aún superan. En términos de eficiencia, la máquina de vapor era inferior a los motores de combustión interna. Se tuvieron que utilizar materiales ultraligeros en el diseño de la aeronave para compensar el peso de la enorme caldera de agua. No permitía competir con aviones con motores de combustión interna y un rango de vuelo más corto. E incluso una cualidad tan obvia como el silencio, que podría usarse para crear aviones de reconocimiento o bombarderos, no atrajo a representantes del departamento militar.
