Реферат по курсу «История развития техники» выполнил студент:
Южно-Российский Государственный Технический Университет
Шахтинский институт
2001 г.
«Воздушные локомотивы»
Русские техники-новаторы выполнили во второй половине XIX и в XX вв. очень большую работу по созданию «воздушных локомотивов».
В семидесятых годах XIX в. широкую известность получили работы О. С, Костовича, выступившего с проектом крылатого аэростата «Россия» Он предложил соорудить аэростат сигарообразной формы и снабдить его машущими крыльями. В дальнейшем Костович отбросил крылья и разработал проект полужесткого дирижабля объемом в пять тысяч кубических петров. Дирижабль должен был приводиться в движение гребным винтом, вращаемым двигателем внутреннего сгорания. К началу 1689 г. все детали аэростата и двигатель были готовы. Собранные путей подписки средства, однако, иссякли. Правительственные организации не поддержали |изобретателя, и все дело погибло. Страна могла получить свой первый управляемый аэростат «Россия» еще в 1889 г., то есть задолго до работ таких деятелей, как Цеппелин, Сантос-Дюмон. Не вина Костовича, что это не было осуществлено.
На протяжении двух последующих десятилетий проекты управляемых аэростатов русских деятелей не были реализованы. Сооружение таких аэростатов требует, как известно, больших средств, а в них все время отказывали русским изобретателям и конструкторам. В то же время не останавливались перед огромными затратами на проекты иностранных предпринимателей, ни один из которых не оправдал возлагавшихся на него надежд.
В 1886 г. русское военное ведомство заказало аэростат некоему Иону в Париже за сто тысяч франков. Денег истратили массу, но ничего из этого дела не вышло.
В 1890—1896 гг. усиленно и безуспешно занимались управляемым аэростатом Вельферта.
С 1892 по 1894 г. затратили много средств и труда на постройку дирижабля Шварца, пока специальная комиссия пришла «к единогласному заключению о бесполезности дальнейшего продолжения работ».
В 1892 г. заказали управляемый аэростат французскому обществу в Париже, предложившему соорудить его за сто десять тысяч франков. Дело кончились тем, что пришлось расторгнуть договор с фирмой.
Отношение к русским изобретателям и конструкторам тогда лучше всего выразил председатель Всероссийского аэроклуба граф И. Б. Стенбок-Фермор, к которому обратился Костович еще в 1909 г., просивший правительство помочь окончить постройку его управляемого аэростата «Россия», прерванную с 1889 г. Этот граф сказал о Костовиче представителям печати:
— Пусть едет в Америку. Если действительно полетит, мы встретим его с триумфом...
Несмотря на такое отношение, русские изобретатели и конструкторы упорно трудились, разрабатывая проекты управляемых аэростатов. В 80—90-х гг. разрабатывали проекты: Д. Н. Чернушенко — «Летоход»; М. Малыхин — «Воздушный торпедоносный корабль»; Телешев — управляемый аэростат, заполняемый частично газом и частично нагретым воздухом; П. Д. Чернов, И. А. Матюнин, К. А. Данилевский, А. Влажко — аэростаты с применением крыльев. Были изобретатели, предлагавшие использовать для привода в действие электрические моторы: Шишка, Пешников, Гроховский. Были и другие предложения, однако все они не встретили никакой поддержки ни ее стороны правительственных кругов, ни со стороны капиталистов. Никакой поддержки с их стороны не встретил и замечательный проект цельнометаллического дирижабля К. Э. Циолковского, еще в 1887 г. впервые выступившего с публичным докладом о своем воздушном корабле. Не помогло делу и то, что в 1892 г. Циолковский дал подробный проект своего дирижабля в работе: «Аэростат металлический, управляемый». Один из высших правительственных технических органов тогда ответил Циолковскому: «...соображения автора не заслуживают внимания».
Такое положение привело к тому, что первый управляемый аэростат появился в России сравнительно поздно.
В феврале 1907 г. при Главном инженерном управлении создали комиссию под председательством Н. Л. Кирпичева, получившую задание произвести необходимые опыты и построить большой дирижабль. К работам были привлечены исследователи: Н. Е. Жуковский, А. Н. Крылов, В. В. Кузнецов, Е. С. Федоров, К. А. Антонов, Д. М. Смирнов и другие. Проект разработали под непосредственным руководством Н. И. Утешева. Постройка несколько затянулась, и только 30 июля 1910 г. дирижабль «Кречет» совершил первый полет. Это был крупный по тому времени воздушный корабль. Его объем составлял около 6000 куб. метров.
Позднее начали, но раньше — в 1908 г. — закончили под руководством А. И. Шабского постройку небольшого дирижабля «Учебный». Летом 1909 г. был доставлен в Россию купленный во Франции дирижабль, получивший название «Лебедь». В том же году был принят еще один французский дирижабль, получивший название «Беркут».
В России соорудили также несколько небольших дирижаблей: «Голубь» в 1910 г., строители Б. В. Голубов и Д. С. Сухаржевский; «Ястреб» в 1910 г.: строитель А. И. Шабский; «Кобчик» в 1911 г. — С. Немченко и А. Е. Гарут; «Сокол» в 1911 г. — Б. В. Голубов и Д. С. Сухаржевский; «Микст» в 1911 г._ А. И. Шабский. Затем Б. В. Голубов и Д. С. Сухаржевский построили большой дирижабль «Альбатрос» (9600 куб. метров), использованный для бомбежки немцев во время наступившей вскоре войны. В начале войны соорудили по проекту А. И. Шабского большой дирижабль «Гигант» (20000 куб. метров).
Все это, однако, было очень скромным по сравнению с тем, что было пo плечу русский новаторам. Ведь еще в 1911 г. К. Э. Циолковский, предлагая военному министерству соорудить по его проекту цельнометаллический дирижабль, писал:
«Не согласится ли Главное инженерное ведомство принять этот последний проект безвозмездно или (если будет такое благоволение) за самую ничтожную сумму по усмотрению ведомства... Притом я берусь предварительно с небольшими расходами устроить непроницаемую металлическую оболочку для управляемого аэростата любого объема от одного до 100 000 куб. метров вместимостью».
Предложение Циолковского тогда отвергли.
Первенцы
Русские новаторы очень рано приступили к практической работе по созданию самолета. Одним из первых провел большую работу Александр Федорович Можайский.
Моряк по профессии, он заинтересовался парящим полетом, изучал полет воздушного змея. С 1873 г. он пытался осуществить подъем при помощи воздушного змея. Преодолев неудачи, он добился того, что в 1876 г. ему удалось совершить первые подъемы: «... два раза поднимался в воздух и летал с комфортом». Для подъема змея его буксировали тройкой лошадей, запряженных в телегу. Сообщение о полетах Можайского в 1876 г. опубликовано в «Кронштадтском вестнике» за 1877 г.
Осуществив подъем человека на воздух при помощи гигантского змея, Можайский далеко опередил зарубежных деятелей. Только в 1886 г. Майо во Франции сумел запустить воздушный змей с нагрузкой, примерно соответствующей весу человека. Лишь в конце девяностых годов XIX в. Харгрэв в Австралии и Баден-Поуэл в Англии начали свои работы по подъему на змеях людей, осуществленному русским изобретателем еще в 1876 г.
Кроме опытов со змеями, Можайский устраивал и испытывал летающие модели с приводом воздушных винтов пружиной. Его летающая модель 1876 г. могла держать в воздухе до килограмма полезной нагрузки.
Изучая полет птиц и создавая летающие модели, он накопил опыт для работы по созданию аэроплана. Однако, если предшествующие работы он смог выполнить за счет своих личных ограниченных средств, то сооружение большой летательной машины требовало затраты таких значительных денежных сумм, которыми не располагал изобретатель. Он обратился в Воздухоплавательную комиссию военного министерства. Здесь ему помог
Д. И. Менделеев: Можайскому отпустили средства на опыты над моделями «летательного аппарата». В число опытов входило изучение воздушного винта, определение наиболее выгодного угла атаки лопастей и определение числа последних, определение размеров несущей хвостовой поверхности и изучение двигателя.
Средства, отпущенные на работу, были недостаточны, да и выдавали их с трудом. Изобретатель испытывал крайнюю нужду, и даже начальнику Главного штаба пришлось подтвердить, что Можайскому угрожает «окончательное разорение всей семьи».
Преодолев все трудности, Можайский добился успешного исхода предварительных опытов и перешел к работе по сооружению аэроплана, состоящего: «1. из лодки, служащей для помещения машины и людей; 2. из двух неподвижных крыльев; 3. из хвоста, который может подыматься и опускаться и служить для изменения направления полета вверх и вниз, равно через движущуюся в нем вертикальную площадь вправо и влево получать направление аппарата в стороны; 4. из винта, большого переднего; 5. из двух винтов малых на задней части аппарата, служащих к уменьшению размеров переднего винта и для поворотов вправо и влево; 6 из тележки на колесах, которая служит отвесом всего аппарата и для того, чтобы аппарат, поставленный площадью своих крыльев и хвоста наклонно, около 4 градусов к горизонту, переднею частью вверх мог сперва разбежаться по земле против воздуха и получить ту скорость, которая необходима для парения его; 7. из двух мачт, которые служат для укрепления крыльев и связи всего аппарата по его длине и для подъема хвоста».
Для привода воздушного винта Можайский предложил двигатель внутреннего сгорания. Снабженный фюзеляжем в виде лодки, аэроплан должен был, по мысли изобретателя, иметь возможность садиться и на сушу и на воду.
Первый русский аэроплан, проект которого относится еще к 1878 г., обладал теми элементами, которые были разработаны другими русскими и зарубежными строителями самолетов только через тридцать лет.
В 1881 г. А. Ф. Можайский получил привилегию на свое изобретение. Опубликованный в русском «Своде привилегий» первый проект аэроплана стал известен и русским, и зарубежным предпринимателям. Однако никто из них не заинтересовался новым делом. Можайский продолжал хлопоты о помощи правительственных организаций. Он обращался в военное министерство, искал поддержки в министерстве финансов и даже пытался действовать через министерство двора. После многих хлопот и труда ему все же удалось построить первый в мире аэроплан.
После первых проб, закончившихся неудачно, изобретателя лишили поддержки, его собственные небольшие средства были давно исчерпаны. Вместо того чтобы дать возможность исправить ошибки, неизбежные в таком новом деле, творение Можайского забросили. Он не смог добиться поддержки вплоть до самой смерти в 1890 г.
Александр Федорович Можайский—творец первого русского самолета — далеко опередил строителей первых аэропланов за рубежом: Адера, Максима, Филиппса и других. Первый аэроплан Адера «Эол» был создан только в 1890 г., аэроплан Максима — в 1894 г. и т. д. К тому же русский изобретатель не располагал и сотой долей тех средств, которые были в распоряжении того же Адера, истратившего на свои опыты около полумиллиона франков из своих личных средств и около семисот тысяч франков правительственных субсидий. Широко известный как изобретатель пулемета и пушечный король Хайрэм Максим израсходовал на свой самолет, сооруженный в 1894 г. 300000 рублей золотом. О таких средствах Можайский не мог и мечтать.
Кроме Можайского, русский народ выдвинул в те годы немало новаторов. Одним из них был крестьянин Петр Федорович Куропаткин. Он пришел пешком в Петербург в надежде, что здесь встретит поддержку изобретенная им летательная машина. Куропаткина отправили в 1890 г. обратно, запретив ему «дальнейшие ходатайства о постройке своего аппарата».
В 1899 г. кустарь Московской губернии Никита Миронович Митрейкин представил модель «воздухоплавательного велосипеда». Воздушные велосипеды изобретали также В. Герман в 1890 г., И. Быков — в 1897 г. Оценивая деятельность всех этих новаторов, не встретивших решительно никакой поддержки, следует учесть, что они делали лишь первые шаги на пути создания летательного аппарата тяжелее воздуха. Ведь в те годы и отец русской авиации Н. Е. Жуковский начал свои опыты с испытаний крыльев при помощи велосипеда.
Итак, еще задолго до того, как был создан механический аппарат, пригодный для полета человека, русские новаторы провели много работ, Действуя в трех основных направлениях, они стремились создать аэроплан, орнитоптер и геликоптер.
В те же годы, что и Можайский, работал Сергей Макунин, стремившийся с 1877 г. создать аэроплан.
В 1887 г. киевский инженер Гешвенд выступил с проектами, изложенными в его брошюрах: «Общие основания устройства воздухоплавательного парохода (паролёта)» и «Дополнение об упрощении в устройстве воздухоплавательного парохода». По мысли изобретателя, «паролёт» должен был приводиться в движение по принципу ракеты — реактивным действием пара, выходящего из сопел.
Реактивный принцип также был положен в основу движения в проекте «ковра-самолета», предложенном в 1891 г. В. А. Татариновым. Для получения реактивного движения он хотел использовать сжатый воздух, нагнетаемый электромотором в особый мешок с реактивной щелью.
Весьма интересные опыты производил в 90-х годах XIX в. В. В. Котов, создававший изящные модели планеров. Он предложил делать гибкими концы задних плоскостей, у которых укреплял добавочные подвижные плоскости, заново «изобретенные», позднее — элероны, которые были предложены еще
А. Ф. Можайским. Авторство Котова на его изобретениязакреплено опубликованием в 1896 г. его статьи «Устройство самолетов-аэропланов».
Основную работу — книжку «Самолеты-аэропланы, парящие в воздухе»—
В. В. Котову, однако, не пришлось напечатать. Это досадно вдвойне: предисловие к этой книжке написал Д. И. Менделеев. Подписав свое предисловие 27 апреля 1895 г., он сказал: «Я вижу в том, что сделано г. Котовым, ручательство в возможности твердых дальнейших опытов и попыток, направленных к желаемой цели, особенно в виду устойчивости его приборов в воздухе».
Менделеев обратил внимание на то значение, которое имело бы использование опытов Котова для создания практически применимых аэропланов. Замечательные слова великого деятеля, однако, тогда остались неопубликованными.
Большое значение для практики, несомненно, имела бы поддержка начинаний русских новаторов конца XIX в. Танского, Германа и других, занимавшихся планерами.
В те годы, однако, не встретило отклика даже замечательное начинание
К.Э. Циолковского, за восемь лет до первого полета братьев Райт опубликовавшего в 1895 г. работу: «Аэроплан, или птицеподобная (авиационная) летательная машина». В этой работе он предложил оригинальный моноплан с хорошо обтекаемой формой, дал оригинальную теорию его полета и расчет самолета, предложил удачное решение вопроса о двигателе.
Особую группу исканий многих новаторов составляют безуспешные попытки создать аппараты, совершающие полет при помощи взмахов крыльев — орнитоптеры.
Еще в 1871 г. Михневич направил в Морской технический комитет свою работу: «О летании птиц и устройстве воздухоплавательного снаряда». Проект орнитоптера, предложенный Михневичем, оставили «без последствий». Безуспешной оказалась попытка Спицына, опубликовавшего в 1880—1883 гг. статьи, описывающие изобретенный им орнитоптер.
Русские новаторы второй половины XIXв. также положили много труда, стремясь создать геликоптер. В 1869 г. А. Н. Лодыгин, изобретший впоследствии первые практически применимые электрические лампы накаливания, выступил с проектом геликоптера, приводимого в действие электродвигателем. Сущность всего дела он изложил в словах: «Если к какой-либо массе приложить работу Архимедова винта и когда сила винта будет более тяжести массы, то масса двинется по направлению силы».
Лодыгин изобрел прибор в виде продолговатого снаряда, снабженного двумя воздушными винтами. Винт, расположенный на конце снаряда, должен был тянуть его в горизонтальной плоскости; повороты в этой плоскости должны были обеспечиваться поворотами оси винта. Второй винт предназначался для установки сверху снаряда, на его боковой поверхности, обеспечивая подъем вверх. Комбинирование работы обоих винтов «электролета» должно было обеспечить полет в любом направлении.
В Главном инженерном управлении, куда обратился Лодыгин, его предложение не встретило поддержки. После этого он решил в 1870 г. предложить свое изобретение французам, боровшимся с пруссаками. Лодыгин отправился лично во Францию, где его изобретение принял Комитет национальной защиты.
Постройку летательного прибора Лодыгина поручили заводу Крезо, но раньше, чем машину сделали, Франция была разгромлена прусской армией.
Лодыгин возвратился в Петербург, откуда ему пришлось затем эмигрировать в США.
В 1914 г. он снова попытался помочь своей стране в деле развития авиации. Он создал проект нового электролёта, несравненно более совершенного, чем прежде им изобретенный. Царское правительство отвергло и этот проект.
Проблема геликоптера привлекала внимание многих других русских новаторов. В 1891 г. Гроховский составил проект летательного снаряда, сочетавшего идею геликоптера и аэроплана. В 1895 г. подобный по идее, но оригинальный по конструкции проект разработал мастер Сестрорецкого оружейного завода В. П. Коновалов. Так в конце XIX в. русские техники шли по пути, зачинателем которого был еще в 1754 г. М. В. Ломоносов.
Наряду с приведенным, русские новаторы не забывали и о старейшем летательном снаряде — воздушном змее. Его также стремились привести «к желаемому совершенству». Значительных успехов добился С. С. Нежда-вовский, занимавшийся в конце XIX в. и змеями, и планерами. Он сооружал грандиозные однои многоплоскостные змеи. Запущенные им со змеев планеры пролетали по нескольку километров, что не было достигнуто тогда другими. Неждановский сумел применить змеи для фотографирования с воздуха.
В те же годы много и успешно работал по развитию воздушных змеев
С. А. Ульянин, запускавший целые змейковые поезда и поднимавший людей в воздух при помощи змеев. Эти работы позволили поставить вопрос о введении змеев в армии для наблюдения и разведки. В самом начале XX в. В. А. Семковский и другие провели на море успешные опыты с воздушными змеями. Опыты привели к заключению морских командиров: «... применение змеев весьма полезно и сравнительно безопасно в морской деле».
Существенное значение имели также опыты по использованию змеев для подъема радиоантенны, проведенные в 90-х годах XIX в. на Балтике творцом радио А. С. Поповым и его соратниками.
Все эти начинания не встретили поддержки в царской России. Здесь не были должным образом оценены и использованы и другие технические новшества, которыми так
29-04-2015, 01:48