Уже к середине 19 века стало ясно, что все попытки использовать для полета силу мускулов безуспешны. Многие крупные ученые XIX в. (Гельмгольц, Навье, Гей-Люссак и др.)отрицали возможность создания летательного аппарата тяжелее воздуха с неподвижным крылом. Считалось, что полет аппаратов тяжелее воздуха если и возможен, то только в виде миниатюрных моделей. Но вот были изобретены паровые двигатели. В середине XIX в. лучшие образцы паровой машины ( единственного в то время работоспособного типа энергетической установки) весили около 50 кг/л.с. И неутомимых изобретателей остановить было невозможно!
Если можешь, проверь: имеются сведения, что в 1533 году Иоганн Мюллер, прозванный Региомонтанусом, в Нюрнберге создает железную муху и искусственного орла, оба из которых могли подниматься в воздух. Предполагается, что механизмы имели паровую тягу.
Феликс де Тампль
в середине XIX столетия француз построил первый самолет с паровым двигателем. Именно в 1850 - 1860 годы появляются первые компактные паровые двигатели, что и позволило Феликсу де Тамплю построить не модель, а первый настоящий самолет. 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. Вес двигателя составлял 59 кг. На валу двигателя был установлен шестилопастной пропеллер, сделанный, как и крыло, из стальных труб, обтянутых шелком. Двигатель, вал и винт, представлявшие собой единый агрегат, могли поворачиваться в вертикальной плоскости относительно фюзеляжа, позволяя управлять направлением тяги в полете. Поворот осуществлялся с помощью зубчато-червячной передачи и штурвальчика. Однако малая мощность парового двигателя - 4 л.с.. и большой вес аппарата - 260 кг, не позволили ему оторваться от земли.
Клемент Адер
- в 70–х годах 19 века, заинтересовавшись возможностью создания летательного аппарата тяжелее воздуха, 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.
Джон Стрингфеллоу
- английский изобретатель в 1848 году построил модель самолета, ставшую первой успешно взлетавшей моделью самолета. Модель Стрингфеллоу неоднократно испытывалась. Разбег с работающими винтами должен был происходить вдоль наклонно натянутой проволоки. Пройдя определенное расстояние и набрав скорость, модель автоматически отцеплялась и уходила в свободный полет. В связи с тем, что аппарат не имел шасси, была предусмотрена специальная полотняная ловушка для подхвата модели при посадке. 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.
Уильям Хэнсон
- в 1842-1843 гг. английский инженер У.Хенсон занимался созданием модели самолета с миниатюрным паровым двигателем. Проект назывался „Воздушная паровая карета“.
Сведений о конструкции первой в истории авиации модели самолета сохранилось очень мало. Известно лишь, что она имела монопланное крыло площадью 3,7 м2, обтянутое шелком и подкрепленное проволочными растяжками. Вес одноцилиндровой паровой машины вместе с котлом, топливом и водой составлял 2,7 кг. Общий вес модели равнялся 6,3 кг . Опыты с моделью проводилось в 1843 г. в Лондоне в закрытом помещении. Запуск производился с наклонной плоскости. Испытания были неудачны: модель падала сразу же после схода со стартовой рампы.
В 1845 г. У.Хенсон совместно с механиком Д.Стрингфеллоу построил новую модель с паровым двигателем. Этот летательный аппарат был значительно больше модели 1842-1843 гг. Модель имела размах крыльев - 6,1 м, взлетный вес составлял около 12 кг.
Александр Ф. Можайский
- отставной морской офицер, создатель первого в России реализованного проекта самолета. После выхода в отставку начал исследования механизма полетов птиц и воздушных змеев.
На большом воздушном змее совершил несколько полетов. Можайский подал заявку в патентное ведомство, получил в 1880 году патент на самолет своей конструкции и приступил к постройке самолета. 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. 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.
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.
1874 г. английский инженер Т.Мой совместно с механиком Р.Шиллом построили модель парового самолета, вес которой достигал почти 100 кг. Площадь крыльев составляла 10,5 м2, мощность мотора - 3 л.с. Этот аппарат имел несколько несущих поверхностей, однако расположены они были не одна над другой, а уступом, одна за другой. Крылья имели бамбуковую основу и были обтянуты полотном. В промежутках между крыльями были размещены два шестилопастных пропеллера диаметром 1,8 м.
С. Ленгли
- именно им 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. Казалось, что с истематические неудачи должны были привести к прекращению работ по созданию самолетов. Однако на рубеже XIX и XX вв. был создан удобный в эксплуатации и надежный двигатель внутреннего сгорания.
Пар работает и сегодня!
Во время Второй мировой войны почти на всех истребителях наземного базирования, действующих на Тихом океане, были установлены узлы для катапультного старта. Катапульты стали обязательными элементами даже на самых больших авианосцах. Масса самолетов увеличивалась, увеличивалась мощность и размеры катапульт. В 1950 году англичанин Колин Митчелл разработал новую конструкцию паровой катапульты. Главный орган катапульты, – это два параллельных цилиндра длиной около 100 м. Поршни цилиндров соединены между собой и прикреплены к колесной платформе, которая перемещается по направляющим, расположенным ниже поверхности верхней палубы. Узел крепления, который тянет самолет за переднюю стойку шасси, прикреплен к тележке. Пар, накопленный в баллонах-аккумуляторах, по команде подается в цилиндры, поршни и тележка начинают движение. Никаких тросов или блоков. Количество пара в цилиндрах определяются в зависимости от типа самолета, скорости и направления ветра, и температуры воздуха.
Первые американские корабли, на которых были установлены паровые катапульты, – это авианосцы класса «Авраам Линкольн». Паровые катапульты стоят и в наши дни на самых современных авианосцах.
