Проектирование первого самолета было непростым, и инженеры не боялись экспериментировать с конструкцией машин. Это привело к созданию довольно специфических конструкций, таких как удивительные мультипланы Горацио Филлипса. Конструктивно они были непохожи ни на что, что летало в настоящее время. Давайте посмотрим, что сделало их такими особенными.
У большинства из нас самолеты ассоциируются максимум с двумя крыльями, ведь многие из них представляют собой конструкции, предназначенные для перевозки пассажиров. Популярны и монопланы, оснащенные одним крылом – здесь, в свою очередь, перед глазами предстает образ истребителей времен Второй мировой войны, а также очень популярные Cessna 152 с классической высокорасположенной компоновкой. Реже мы видим бипланы, хотя собственно с них и началась история первых управляемых самолетов. В конце концов , Wright Flyer использовал такое расположение крыльев . Уже две панели вроде бы достаточное количество, но нашлись конструкторы, которые подошли к делу достаточно амбициозно и смогли превзойти этот результат даже в сто раз .
Мультипланы должны были решить проблему грузоподъемности
Еще в 1843 году британский инженер и летчик сэр Гордж Карли, используя свои расчеты, предположил, что летательный аппарат, оснащенный более чем двумя крыльями, будет создавать большую подъемную силу. Благодаря этому он бы парил в воздухе с меньшей мощностью и ресурсами. Конструкторы, создававшие более поздние самолеты, восприняли этот совет близко к сердцу, поэтому проектирование бипланов и мультипланов стало столь популярным. Однако, хотя чаще всего они ограничивались максимум тремя лепестками, у упомянутого в начале Горацио Филлипса был гораздо более интересный план.
Как сын оружейника и внимательный исследователь, следуя всем проектам Королевского авиационного общества, он решил подготовить самолет с гораздо большей подъемной силой, чем предлагали все проекты конкурентов. С этой целью он построил собственную, достаточно совершенную пароинжекторную аэродинамическую трубу , в которой воздушный поток был заметнее и сильнее, чем в большинстве ранее построенных конструкций.
Имея вышеупомянутый туннель, Филипс экспериментировал с конструкцией крыльев и их профилированием, чтобы получить наилучшие несущие параметры. Он разработал серию выпуклых изогнутых заплат, которые назвал «заплатами с двойной поверхностью» . Конструкция, при которой кривизна верхней поверхности крыла больше, чем нижней поверхности, позволяет большему потоку воздуха вверху достигать большей скорости и, кстати, создавать меньшее давление, чем внизу. Так создается подъемная сила. Результатом работы стал первый патент на крыло, оформленный Филлипсом в 1884 году, а спустя семь лет инженер спроектировал гораздо более совершенную конструкцию.
Невероятные летательные аппараты Phillips
Именно она легла в основу удивительных проектов англичанина. В 1893 г. Филипс подготовил модель самолета, движущегося по круговой траектории длиной более 180 м. Характерной особенностью этой 160-килограммовой конструкции была необычная и ранее не использовавшаяся конструкция крыльев. Конструктор подготовил аж мультиплан, в котором использовал целых 50 крыльев, соединенных в так называемую Конфигурация жалюзи . Рама имела длину 6,7 метра и ширину 3,8 см, и каждое «крыло» крепилось на расстоянии 5 см от следующего.
Его испытательный автомобиль не был предназначен для перевозки людей. Как показали тесты, для этого он явно недостаточно стабилен. Сами тесты прошли неплохо, учитывая, насколько странным является проект, с которым мы имеем дело. Самолет, прикрепленный к свае, расположенной внутри гусеницы, разгонялся до скорости более 60 км/ч за счет двигателя мощностью 6 л.с. с бипланным винтом. Этот агрегат , работающий на угле , вращался со скоростью до 400 об/мин. Достигнув этой скорости, самолет Филлипса поднялся на высоту около метра.
Это достижение только мотивировало Philips продолжать работу. Год спустя Филипс построил еще один летательный аппарат, но на этот раз такой, которым теоретически мог управлять человек. Агрегат был оснащен всего 21 крылом, установленным на трехопорном шасси с более мощным двигателем и хвостовым оперением для обеспечения устойчивости. Модель имела длину 4 м и высоту 3 м и весила 270 кг, в основном из-за более крупного двигателя мощностью 22 л.с. и более прочных аэродинамических профилей . Испытание удалось лишь частично. Это правда, что Филлипсу удалось совершить пробный полет, но мы должны назвать это прыжком в длину. Самолет был разогнан до скорости 55 км/ч, что позволило ему подняться на несколько десятков сантиметров и пролететь около 15 м.
Самым большим и последним самолетом англичанина был мультиплан 1907 года. Этот еще больше был похож на огромный ставень, только в данном случае построенный на четырех контейнерных шпангоутах. В каждой по 50 деревянных реек, что дает целых 200 отдельных панелей. Двухсотпланка должна была, в понимании Филлипса, гарантировать повышенную подъемную силу и увеличить безопасную грузоподъемность. Агрегат был заметно легче предыдущей конструкции, ведь весил «всего» 230 кг. Инженер модифицировал двигатель, а также использовал более крупные винты диаметром 2,1 метра.
Внесенные усовершенствования позволили провести испытание, в ходе которого самолет пролетел около 150 м . Однако его посадка оказалась не очень удачной. Как вспоминал сам Филипс в своих дневниках:
Машина завелась возле живой изгороди и оторвалась от земли, проехав около 200 ярдов. Когда машина снова коснулась земли, в чем нельзя было сомневаться из-за ужасного толчка , она остановилась через несколько ярдов. Когда самолет остановился, я был метрах в десяти от границы [поля]. Конечно, прежде чем выбраться из него, я заглушил двигатель.
несбывшаяся мечта
Таким образом, модель 1907 года была самой успешной, но недостаточной, чтобы хоть как-то конкурировать, например, с машинами, построенными братьями Райт. Уже в 1903 году они построили первый управляемый самолет и подняли его в воздух, что считается первым подобным событием в истории. Филлипс опоздал на несколько лет, но даже в этом случае он стал первым англичанином, создавшим управляемый человеком летательный аппарат.
Однако более важным был его вклад в развитие воздухоплавания в контексте вышеупомянутых конструкций крыла. Его исследования позволили в будущем создать крылья с еще большей грузоподъемностью. До сих пор во многих конструкциях используется конструкция крыла, аналогичная используемой в аэродинамических профилях Phillips.