Hadi hivi karibuni, injini ya mvuke ilikuwa chanzo cha nishati kilichoenea zaidi kwenye sayari. Injini za mvuke ziliwekwa kwenye mikokoteni ya ardhini - mifano ya magari ya kwanza, iliyowekwa kwenye treni za mwendo na stima, na kuhakikisha utendaji wa pampu na zana za mashine. Injini za mvuke na injini za mvuke zilitumika sana katika tasnia katika karne ya 19. Haishangazi, baada ya muda, wazo la kujenga ndege na injini ya mvuke lilipenya ndani ya vichwa vya wabunifu. Walakini, mchakato wa kujenga ndege ya mvuke ikawa ngumu na mwiba.
Wafanyikazi wa mvuke wa hewa
Kuzaliwa kwa ufundi wa anga kulianza mwanzoni mwa karne ya 19. Ilikuwa mwanzoni mwa karne ya 18-19 kwamba dhana ya kwanza ya ndege ilipendekezwa. Dhana hii iliwekwa mbele na mtaalam wa kiingereza George Cayley. Ni Kayleigh ambaye anachukuliwa kama mmoja wa watafiti wa kwanza na wananadharia wa ulimwengu katika uwanja wa kuunda ndege nzito kuliko hewa. Cayley alianza masomo yake ya kwanza na majaribio ya kusoma sifa za aerodynamic za mrengo mnamo 1804, katika mwaka huo huo alifanya mfano wa muundo wake wa airframe. Kulingana na yeye, mtembezi hakuweza kusafiri kwa zaidi ya mita 27 hewani. Mnamo 1809-1810, jarida la kwanza la kila mwezi la kisayansi huko Great Britain, Jarida la Nicolson's Natural Philosophy, lilichapisha kitabu cha George Cayley kiitwacho "On Air Navigation." Ilikuwa kazi ya kwanza ya kisayansi iliyochapishwa ulimwenguni, ambayo ilikuwa na kanuni za kimsingi za nadharia ya kuruka kwa ndege na ndege.
Sio bahati mbaya kwamba ilikuwa huko Great Britain, karibu na katikati ya karne ya 19, walijaribu kujenga ndege ya kwanza, au tuseme, ndege ya mvuke, kwa sababu ilipangwa kusanikisha injini ya mvuke kama jukumu la mmea wa umeme kwenye mfano. Wazo la kujenga ndege isiyo ya kawaida ilikuwa ya mwanzilishi wa Kiingereza na painia katika uwanja wa anga, William Samuel Henson. Pamoja na mwanzilishi mwingine wa Uingereza, John Stringfellow, Henson aliunda muundo wa ndege wa kwanza ulimwenguni, ambao ulizingatia vitu vyote vya msingi vya ndege ya kawaida inayotokana na propeller.
Waumbaji walimwita mtoto wao wa ubongo Gari ya Uvuke wa Anga. Hati miliki ya uvumbuzi ilipatikana mnamo 1843, katika mwaka huo huo wavumbuzi na wenzi wao walisajili kampuni ya pamoja ya hisa inayoitwa Aeriel Transit Company. Waumbaji waliunda mfano wa kwanza wa "wafanyikazi wa mvuke wa hewa" mnamo 1843. Ilikuwa ndege ya mita sita, ambayo ilitumiwa na injini ya mvuke yenye nguvu ya hp 1 tu.
Ubunifu wa bawa la parlet, ambalo liliwasilishwa na Henson na Stringfellow, lilikuwa na vitu ambavyo katika siku zijazo vitapata matumizi katika anga: spars, mbavu, struts na braces. Mrengo wa stima yao, kama ile ya ndege za kisasa, ulikuwa mzito. Wakati huo huo, wabunifu walitengeneza mabawa ya mabawa mashimo, ambayo yalitakiwa kuwezesha muundo wa ndege. Mrengo wenyewe ulikuwa umeshikamana na mwili wa kifurushi kutoka juu, ilipangwa kuweka injini yenyewe, wafanyakazi na abiria mwilini. Kiwanda cha umeme kilipaswa kuendesha gari mbili za kusukuma. Gia ya kutua ya ndege ilipangwa kuwa na magurudumu matatu, na gurudumu moja la pua.
Wakati huo huo, wazo la wabunifu lilikuwa jasiri sana, sio tu kwa viwango vya katikati ya karne ya 19. Tabia za kiufundi za wafanyikazi wa mvuke wa hewa walikuwa bora. Ndege ilitakiwa kubeba hadi watu 12 kwa ndege kwa umbali wa kilomita 1600. Wakati huo huo, mabawa ya mfano huo yalikadiriwa kuwa mita 46, na eneo la mrengo lilikuwa 424 m², kipenyo cha vinjari kilikuwa mita 6. Nguvu ya mashine ya umeme iliyowekwa ilikadiriwa kuwa 30 hp. Iliaminika kuwa hii ilikuwa ya kutosha kutoa ndege na uzito wa juu wa kuchukua kutoka kilo 1360 kasi ya kusafiri ya 80 km / h.
Kwa kweli, yote yalimalizika na majaribio ya mfano uliopunguzwa, ambao uliendelea na mafanikio tofauti kutoka 1844 hadi 1847. Wakati huu wote, wabunifu walifanya mabadiliko mengi kwenye mradi huo, wakibadilisha vigezo, wakabadilisha jina la hewa, na pia wakatafuta injini ya mvuke inayozidi kuwa na nguvu. Licha ya juhudi za wataalam wa asili wa Uingereza, mara kwa mara walishindwa. Hii haswa ilitokana na ukosefu kamili wa uzoefu wa ulimwengu katika uwanja wa ujenzi wa ndege. Wote wawili Henson na Stringfellow walikuwa mapainia, wakichukua tu hatua za kwanza za woga katika uwanja mpya, walikabiliwa na shida nyingi. Mnamo 1847, kazi zote kwenye mradi huo hatimaye zilisitishwa.
Ndege ya mvuke ya Alexander Mozhaisky
Huko Urusi, wazo la kujenga ndege na injini ya mvuke lilichukuliwa na Admiral wa Nyuma Alexander Fedorovich Mozhaisky, "babu wa anga wa Urusi", sio tu mtu mashuhuri wa kijeshi, lakini pia mvumbuzi. Mozhaisky alikuwa akifanya utafiti na uvumbuzi wakati wote wa huduma yake katika Jeshi la Wanamaji la Urusi na katika utumishi wa umma. Mvumbuzi mwishowe alikuja na wazo la kujenga ndege yake mwenyewe mnamo 1873. Baada ya kumaliza mpango wake mwishoni mwa 1876, Mozhaisky aliwasilisha mradi huo kwa Wizara ya Vita, ambapo mradi huo ulizingatiwa na ufadhili ulitengwa kwa utekelezaji wake. Hasa, rubles elfu tatu zilitumika katika utafiti wa kisayansi na utafiti, matokeo ambayo inaweza kutumika zaidi kuunda ndege mpya.
Wakati wa kukuza toleo lake la ndege, Alexander Mozhaisky, kama waanzilishi wengine wa anga, alitegemea haswa muundo na sifa za kukimbia za kites, ambazo yeye mwenyewe alibuni na kuzindua kwa kipindi cha miaka kadhaa. Mozhaisky aliamini sawa kwamba ndege nzito na polepole inapaswa kuwa na eneo kubwa la mrengo. Wakati huo huo, kama wavumbuzi wengine wa ndege, Mozhaisky alipitia majaribio na makosa, akibadilisha muundo na sifa za matoleo yake ya ndege mara nyingi.
Kulingana na mradi huo, ndege hiyo ilitakiwa kuwa na urefu wa fuselage wa karibu mita 15, urefu wa mabawa wa mita 23, uzito wa kuchukua wa kilo 820. Wakati huo huo, vipimo vya ndege hubadilika katika masomo anuwai ya wataalam katika uwanja wa anga. Ukweli kwamba Mozhaisky alitaka kuandaa ndege yake na injini mbili za hp mara moja bado haibadilika. na 10 hp. Wakati huo huo, mwanzoni ilikuwa juu ya injini za mwako wa ndani, ambazo zilikuwa zimeanza kujitokeza. Kasi ya muundo wa ndege ilitakiwa kuwa karibu 40 km / h. Kasi ya kukimbia chini ililazimisha mbuni kuunda ndege na eneo kubwa sana la mrengo wa umbo la asili. Nje, ndege iliyoundwa na Mozhaisky ilikuwa monoplane inayoimarisha, iliyotengenezwa kulingana na muundo wa angani wa anga.
Haraka kabisa, mbuni alilazimika kuachana na injini ya mwako wa ndani, kwani injini za kwanza kama hizo hazikuaminika sana na zilikuwa na uzito mwingi. Halafu Mozhaisky aliamua kurudi kwenye injini za kawaida za mvuke kwa enzi yake. Kwenye nenosiri lake, alipanga kutumia modeli nyepesi zaidi za injini za mvuke za kampuni ya Arbecker-son na Hemkens kutoka London, ambayo ilikuwa na sifa nzuri na ilikuwa na wakati wa kujianzisha kama mtengenezaji wa injini nyepesi za mvuke ambazo zilitumika kwa waharibifu.
Mfano wa kwanza wa ndege hiyo ulikuwa tayari mnamo 1882. Lakini majaribio hayakufanikiwa. Alexander Mozhaisky, kama waanzilishi wengi wa anga, hakuweza kutegemea uzoefu wa mtu yeyote, katika miaka hiyo tasnia ya ndege ya ulimwengu haikuwepo tu. Mbuni hakuandaa nenosiri lake na vifaa vya kuzuia-roll, kwani hakuziona kuwa muhimu. Kama matokeo, ndege, bila hata kuwa na wakati wa kuinuka angani, ilianguka upande wake, na eneo lake kubwa la mrengo "lilikunja" tu. Miaka mitatu iliyofuata ya kazi ya kukamilisha muundo haikusababisha kitu chochote, majaribio mnamo 1885 hayakufanikiwa tena, ndege tena ilianguka upande wake. Hapa ndipo historia ya ndege hii inaisha, na mnamo 1890 mbuni mwenyewe alikufa.
Nenosiri tu la kuruka
Mwishowe, ndege ya kwanza ya mvuke ambayo iliweza kupaa angani na kusafiri kamili haikujengwa hadi karne ya 20. Hii ilitokea miaka ya 1930, wakati ulimwengu ulikuwa tayari umekusanya uzoefu mkubwa katika uwanja wa ujenzi wa ndege. Iliyotolewa mnamo 1933 kwa nakala moja, Airspeed 2000 sio tu iliondoka, lakini pia ilikuwa inafanya kazi, angalau hadi 1936. Ndege isiyo ya kawaida ilifanya kazi katika Ofisi ya Posta ya Merika, lakini baada ya 1936 maisha yake yamepotea.
Meli ya kwanza ya kuruka ilijengwa na ndugu wa Amerika, wavumbuzi George na William Bessler, kwa msaada wa moja kwa moja wa mhandisi Nathan Price. Maonyesho ya riwaya yalifanyika mnamo Aprili 12, 1933 huko California katika jiji la Oakland na ilifunikwa sana katika vyombo vya habari vya Amerika. Kwa kuonekana, hii itakuwa ndege ya kawaida zaidi ya miaka hiyo. Hii haishangazi, kwa kuwa ndugu walichukua tu biplane ya kusafiri ya Travel Air 2000 kama msingi. Mtambo yenyewe haukuwa wa kawaida. Ndege hiyo, iliyoitwa Airspeed 2000, ilikuwa na injini yenye nguvu ya mvuke.
Moyo wa gari ulikuwa injini ya mvuke ya-tw-silinda ambayo ilitoa nguvu ya kiwango cha juu cha 150 hp. Na tanki yenye ujazo wa jumla ya lita 10, ndege ya ndugu wa Bessler inaweza kuruka karibu kilomita 600. Wakati huo huo, injini ya mvuke ilikuwa na uzito mdogo hata kuliko injini za mwako wa ndani wa petroli - kilo 80, lakini kilo 220 iliongezwa kwa uzito wa mmea wa nguvu na tanki la moto.
Ndege hiyo iliingia angani kwa urahisi mnamo 1933 na baadaye ilikuwa ikifanya kazi. Gari halikuwa na shida na ndege. Wakati huo huo, waandishi wa habari walithamini utendaji wa utulivu wa injini ya ndege, wakigundua kuwa mazungumzo kati ya rubani na abiria yanaweza kusikika hata kutoka ardhini. Kelele zilipigwa tu na filimbi ya propela ikikata hewa. Mbali na kukimbia kwa utulivu, ndege ilikuwa na faida zingine, kwa mfano, matumizi ya maji badala ya petroli. Pia, nguvu ya injini ya mvuke haikutegemea kwa njia yoyote juu ya urefu wa ndege na kiwango cha nadra ya hewa, ambayo ilikuwa shida kwa ndege zote zilizo na injini za mwako wa ndani. Kwa mfano, kwa urefu wa zaidi ya mita elfu mbili, injini ya mvuke kwenye Airspeed 2000 ilifanikiwa zaidi kuliko injini za petroli za nguvu sawa.
Licha ya faida zake, Airspeed 2000 haikuvutia wateja wa raia na jeshi la Merika. Baadaye ilikuwa kwa ndege zilizo na injini za mwako ndani, na biplane ya ndugu wa Bessler ilionekana kama aina fulani ya udadisi kutoka karne ya 19, pamoja na faida dhahiri. Ubaya bado ulizidi. Kwa suala la ufanisi, injini ya mvuke ilikuwa duni kuliko injini za mwako wa ndani. Vifaa vya Ultralight vilipaswa kutumiwa katika muundo wa ndege ili kulipa fidia uzito wa boiler kubwa ya maji. Haikuruhusu kushindana na ndege na injini za mwako wa ndani na safu fupi ya ndege. Na hata ubora dhahiri kama kutokuwa na sauti, ambayo inaweza kutumika kuunda ndege za upelelezi au mabomu, haikuvutia wawakilishi wa idara ya jeshi.
