Do nedavno je parna mašina bila najrašireniji izvor energije na planeti. Parni strojevi instalirani su na kolica na zemlji - prototipovi prvih automobila, pokretani vozovi i parobrodi te su osiguravali rad pumpi i alatnih strojeva. Parne mašine i parni strojevi bili su naširoko korišteni u industriji u 19. stoljeću. Nije iznenađujuće što je s vremenom ideja o izgradnji aviona s parnom mašinom ušla u glave dizajnera. Međutim, proces izgradnje parnog aviona pokazao se kao težak i trnovit.
Posada vazdušne pare
Rođenje vazduhoplovstva datira s početka 19. veka. Na prijelazu iz 18. u 19. stoljeće predložen je prvi koncept aviona. Ovaj koncept iznio je engleski prirodnjak George Cayley. Upravo se Kayleigh smatra jednim od prvih svjetskih istraživača i teoretičara na području stvaranja aviona težih od zraka. Cayley je započeo svoje prve studije i eksperimente za proučavanje aerodinamičkih karakteristika krila 1804., iste godine napravio je model vlastitog dizajna aviona. Prema njegovim riječima, jedrilica je mogla putovati ne više od 27 metara u zraku. 1809-1810, prvi mjesečni naučni časopis u Velikoj Britaniji, Nicolson's Journal of Natural Philosophy, objavio je rad Georgea Cayleya pod naslovom "O vazdušnoj navigaciji". Bio je to prvi objavljeni naučni rad na svijetu koji je sadržavao temeljne principe teorije letenja jedrilicom i avionom.
Nije slučajno što su upravo u Velikoj Britaniji, bliže polovini 19. stoljeća, pokušali izgraditi prvi avion, bolje rečeno parni mlaz, jer je bilo planirano da se instalira parna mašina u ulozi elektrana na modelu. Ideja o izgradnji neobičnog aviona pripadala je engleskom pronalazaču i pioniru u oblasti vazduhoplovstva, Williamu Samuelu Hensonu. Zajedno s drugim britanskim izumiteljem, Johnom Stringfellowom, Henson je razvio prvi dizajn aviona na svijetu, koji je uzeo u obzir sve osnovne elemente klasičnog aviona na elisni pogon.
Dizajneri su svoje zamisli nazvali Zračna parna kočija. Patent za izum dobiven je 1843. godine, iste godine pronalazači i njihovi partneri registrirali su dioničko društvo pod nazivom Aeriel Transit Company. Dizajneri su prvi model svoje "zračne parne posade" stvorili 1843. Bio je to avion od šest metara, koji je pokretao parni stroj snage samo 1 KS.
Dizajn krila parleta, koji su predstavili Henson i Stringfellow, sadržavao je elemente koji će u budućnosti naći primjenu u vazduhoplovstvu: ramena, rebra, podupirači sa podupiračima. Krilo njihovog parobroda, poput krila modernih aviona, bilo je debelo. U isto vrijeme, dizajneri su dizajnirali šuplje krilo, što je trebalo olakšati dizajn aviona. Samo krilo bilo je pričvršćeno za tijelo parleta odozgo, planirano je da se sam motor, posada i putnici smjeste u karoseriju. Elektrana je trebala pokretati dva propelera za potiskivanje. Predviđeno je da stajni trap aviona bude na tri točka, sa jednim nosnim točkom.
Istovremeno, ideja dizajnera bila je previše odvažna, ne samo po standardima sredine 19. stoljeća. Tehničke karakteristike posade zračne pare bile su odlične. Avion je trebao prevoziti do 12 ljudi zrakom na udaljenosti od 1600 km. Istodobno, raspon krila modela procijenjen je na 46 metara, a površina krila bila je 424 m², promjer propelera bio je 6 metara. Snaga instalirane pogonske mašine procijenjena je na 30 KS. Vjerovalo se da je to dovoljno da se zrakoplovu najveće uzletne težine 1360 kg omogući krstarenje 80 km / h.
Zapravo, sve je završilo testovima smanjenog modela, koji su se s promjenjivim uspjehom nastavili od 1844. do 1847. godine. Sve ovo vrijeme dizajneri su unijeli veliki broj promjena u projekt, promijenili parametre, promijenili okvir, a tražili su i sve snažniju parnu mašinu. Uprkos naporima britanskih prirodoslovaca, s vremena na vrijeme nisu uspevali. To je uglavnom posljedica potpunog nedostatka svjetskog iskustva u području izgradnje aviona. I Henson i Stringfellow bili su pioniri, koji su činili samo prve plahe korake na novom polju, suočeni s velikim brojem poteškoća. 1847. svi radovi na projektu konačno su obustavljeni.
Parni avion Aleksandra Mozhaiskog
U Rusiji je ideju o izgradnji aviona sa parnom mašinom preuzeo kontraadmiral Aleksandar Fedorovič Možajski, "deda ruske avijacije", ne samo poznata vojna ličnost, već i pronalazač. Mozhaisky se bavio istraživanjem i pronalaskom tokom svoje službe u ruskoj carskoj mornarici i u državnoj službi. Pronalazač je konačno došao na ideju da izgradi vlastiti avion do 1873. Nakon što je svoj plan završio do kraja 1876. godine, Mozhaisky je projekt prezentirao Ministarstvu vojnog, gdje je projekat razmatran i dodijeljena su sredstva za njegovu provedbu. Konkretno, tri tisuće rubalja potrošeno je na znanstvena istraživanja i istraživanja, čiji bi se rezultati mogli dalje koristiti za stvaranje novog zrakoplova.
Prilikom razvoja svoje verzije aviona, Alexander Mozhaisky, kao i mnogi drugi pioniri aeronautike, oslanjao se prvenstveno na dizajn i letne kvalitete zmajeva, koje je on osobno dizajnirao i lansirao tijekom nekoliko godina. Mozhaisky je s pravom vjerovao da bi težak i spor avion trebao imati veliku površinu krila. U isto vrijeme, poput drugih pronalazača aviona, Mozhaisky je prošao pokušaj i grešku, mijenjajući dizajn i karakteristike svojih verzija aviona mnogo puta.
Prema projektu, avion je trebao imati trup dužine oko 15 metara, raspon krila 23 metra, uzletnu težinu 820 kg. U isto vrijeme, dimenzije aviona se mijenjaju u različitim studijama stručnjaka iz oblasti zrakoplovstva. Činjenica da je Mozhaisky htio opremiti svoj avion sa dva motora od 20 KS odjednom ostaje nepromijenjena. i 10 KS. U isto vrijeme, u početku se radilo o motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem, koji su tek počeli da se pojavljuju. Projektovana brzina aviona trebala je biti oko 40 km / h. Mala brzina leta primorala je dizajnera da izgradi avion s vrlo velikom površinom krila izvornog oblika. Izvana, avion koji je dizajnirao Mozhaisky bio je jednokrilni monoplan napravljen prema klasičnom aerodinamičkom dizajnu.
Dizajner je vrlo brzo bio prisiljen napustiti motor s unutarnjim sagorijevanjem, jer su prvi takvi motori bili izuzetno nepouzdani i imali su veliku težinu. Tada se Mozhaisky odlučio vratiti klasičnim parnim strojevima za svoje doba. Pod svojom lozinkom planirao je koristiti najlakše modele parnih strojeva londonske kompanije Arbecker-son i Hemkens, koji su imali odličnu reputaciju i imali su se vremena etablirati kao proizvođač lakih parnih strojeva koji su se koristili na razaračima.
Prvi prototip aviona bio je spreman 1882. No, testovi su bili neuspješni. Aleksandar Mozhaisky, poput mnogih pionira vazduhoplovstva, nije se mogao osloniti na ničije uspješno iskustvo, tih godina svjetska avio -industrija jednostavno nije postojala. Dizajner nije opremio svoju lozinku uređajima protiv prevrtanja jer ih nije smatrao potrebnim. Kao rezultat toga, avion, koji nije ni imao vremena da se podigne u nebo, pao je na bok, a njegovo ogromno područje krila jednostavno se "složilo". Naredne tri godine rada na dovršavanju dizajna nisu dovele ni do čega, ispitivanja 1885. godine ponovno su bila neuspješna, avion je opet pao na bok. Tu završava istorija ovog aviona, a 1890. je preminuo i sam dizajner.
Jedina leteća lozinka
Konačno, prvi parni avion koji je uspio poletjeti u nebo i napravio pun let, izgrađen je tek u 20. stoljeću. To se dogodilo tridesetih godina prošlog stoljeća, kada je svijet već prikupio značajno iskustvo u području izgradnje aviona. Objavljen 1933. u jednom primjerku, Airspeed 2000 ne samo da je poletio, već je i aktivno radio, barem do 1936. Neobičan avion radio je u američkoj pošti, ali nakon 1936. godine život mu je izgubljen.
Prvi leteći parobrod izgradili su braća Amerikanci, pronalazači George i William Bessler, uz direktnu pomoć inženjera Nathana Pricea. Demonstracija novine održana je 12. aprila 1933. godine u Kaliforniji u gradu Oaklandu i bila je široko izvještavana u američkoj štampi. Po izgledu, ovo bi bio najobičniji avion tih godina. To ne čudi, jer su braća jednostavno uzela za osnovu serijski dvokrilac Travel Air 2000. Sama elektrana bila je neobična. Zrakoplov, nazvan Airspeed 2000, bio je opremljen snažnom parnom mašinom.
Srce automobila bila je V-dvocilindrična parna mašina koja je proizvodila maksimalnu snagu od 150 KS. S spremnikom ukupnog kapaciteta oko 10 litara, avion braće Bessler mogao je preletjeti oko 600 km. Istodobno, parni stroj težio je čak i manje od standardnih benzinskih motora s unutarnjim izgaranjem - 80 kg, ali je težini elektrane dodano još 220 kg spremnika vode s ložištem.
Avion je lako poletio u nebo 1933. godine i kasnije je bio u funkciji. Automobil nije imao problema s letovima. U isto vrijeme, novinari su cijenili tihi rad avionskog motora, ističući da se razgovor između pilota i putnika mogao čuti čak i sa zemlje. Zvuk je nastao samo zviždukom propelera koji je sjekao zrak. Osim tihog leta, avion je imao i druge prednosti, na primjer, korištenje vode umjesto benzina. Također, snaga parnog stroja nije ni na koji način ovisila o visini leta i stepenu razrjeđenja zraka, što je bio problem za sve avione sa motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem. Na primjer, na nadmorskoj visini većoj od dvije hiljade metara, parni stroj na Airspeedu 2000 postao je efikasniji od benzinskih motora iste snage.
Unatoč svojim prednostima, Airspeed 2000 nije zanimao civilne kupce i američku vojsku. Budućnost su imali avioni sa motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem, a dvokrilni avion braće Bessler izgledao je kao neka vrsta kurioziteta iz 19. stoljeća, iako sa očiglednim nizom prednosti. Nedostaci su i dalje nadjačani. Što se tiče efikasnosti, parna mašina je bila inferiorna u odnosu na motore sa unutrašnjim sagorijevanjem. U dizajnu aviona morali su se koristiti ultralaki materijali kako bi se nadoknadila težina masivnog bojlera. Nije dozvoljavao konkurenciju avionima sa motorima sa unutrašnjim sagorijevanjem i kraćim dometom leta. Čak ni tako očita kvaliteta kao što je bešumnost, koja se mogla koristiti za stvaranje izviđačkih aviona ili bombardera, nije privukla predstavnike vojnog odjela.
