Бу машинасымен ұшқыш аппараттар тарихы

Кіріспе

Бу қозғалтқышымен қозғалатын ұшақ – бу қозғалтқышымен итермеленетін ұшақ. 19 ғасырда бу күші қолданылған, бірақ пионерлік дәуірдің басында ішкі жану қозғалтқышының пайда болуымен қолданыстан шығып қалды. Бу күшінің термиялық дирижабльдерде және алғашқы ауа шарларында көтеру газы ретінде қолданылуынан айырмашылығы бар.

Тарих

1842 жылы: Уильям Сэмюэл Хенсон мен Джон Стрингфеллоудың ауалық бу машинасы патенттелді, бірақ сәтті болмады, алайда 1848 жылы бумен жұмыс істейтін модель ұшқан. 1852: Анри Гиффард 3 ат күші бар бумен жұмыс істейтін дирижабльді Парижде ұшырды; бұл алғашқы қозғалтқышты ұшақ болды. 1861 жылы Густав Понтон д’Амекур бумен жұмыс істейтін шағын кеме жасап, оны «вертолет» деп атады. 1874: Феликс дю Темпл бумен жұмыс істейтін алюминий монопланмен төмен қарай ұшты. Тегіс ұшуға қол жеткізе алмаса да, ол әуеден ауыр, қозғалтқышты ұшудың алғашқы мысалы болды. 1877: Энрико Форланини Миланда бумен жұмыс істейтін модельді тікұшақ жасап, ұшты. 1882: Александр Можайский бумен жұмыс істейтін ұшақ жасады, бірақ ұшыруға қол жеткізе алмады. Ұшақтың қозғалтқышы Мәскеудегі Монинодағы Орталық әуе күштері мұражайында сақталады. 1890: Клемент Адер бумен жұмыс істейтін, құс қанатты моноплан құрды, оны «Эоль» деп атады. Адер 1890 жылдың 9 қазанында оны ұшырды, бірақ қозғалтқыш тұрақты және бақыланатын ұшу үшін жеткіліксіз болды. Оның ұшуы әуеден ауыр ұшу мүмкін екенін көрсетті. Адер кем дегенде үш рет тағы да әрекет жасады, соңғы екеуі 1897 жылдың 12 және 14 қазанында Франция соғыс министрлігі үшін болды. Басқарылатын ұшуға қол жеткізгені туралы пікірлер әртүрлі. Адер жобасына қаржылай қолдау таппады, бұл оның сәтсіздікке ұшырағанын көрсетеді. 1894: Сэр Хайрам Стивенс Максим (Максим пушкасын ойлап тапқан) әртүрлі қанат конфигурацияларынан туындайтын көтеру күшін өлшеу үшін үлкен рельстік, бумен жұмыс істейтін ұшақ сынақ алаңын жасап, сынақтан өткізді, оның массасы шамамен 1,5 тонна, қанаттарының ұзындығы 34 метр болды. Машина күтпеген жерден сынақ жолынан босап, ұшып кетті, бірақ оны ұшқышпен басқарылатын ұшақ ретінде пайдалану жоспарланбағандықтан, ұшуды басқарудың болмауына байланысты дереу құлады. 1896: Сэмюэл Пирпонт Лэнгли ұшқышсыз бумен жұмыс істейтін модельдерді сәтті ұшырды. 1897: Карл Ричард Найбергтің «Флуган» компаниясы 1897 жылдан 1922 жылға дейін бумен жұмыс істейтін ұшақтарды жасады, бірақ олар бірнеше қысқа секіруден артық жетістікке қол жеткізе алмады. 1899: Густав Уайтхед Питтсбургте бумен жұмыс істейтін ұшақ жасады деп мәлімдеді. Бумен жұмыс істейтін ұшақ құлағанда, стюард/жолаушы Луис Дарварич жарақат алды. Уайтхед кейінірек Коннектикут штатының Хартфорд қаласында бумен жұмыс істейтін ұшақ ұшқанын және 1903 жылға дейін Райт ағайындыларының біріне келгенін мәлімдеді. Авиация тарихшылары Уайтхедтің мәлімдемесіне күмәнді қарады. Ұшулар ешқашан толыққанды тексерілген жоқ; оларды растайтын 1899 жылғы фотосуреттер, жаңалықтар немесе басқа да ақпарат құралдары жоқ. Сол сияқты, Райт ағайындыларының Уайтхедке сапары да шындыққа жатпайды; бұл оқиғадан кейін отыз жылдан астам уақыт өткеннен кейін алынған куәліктерден басқа, сапардың болғанына ешқандай дәлел жоқ. 1902: Лайман Гилмор 1927 жылы 1902 жылдың 15 мамырында бумен жұмыс істейтін ұшақты ұшқан деп мәлімдеді. Ұшу расталмады. 1920: «Бристоль Трамп» бумен жұмыс істейтін ұшақ болуы керек еді, бірақ турбина тым қуатты болды, ал сенімді қазандық және конденсатор схемасын жасау қиын болды. 1931: Чикаголық Гарри Кросленд Пфафф бумен жұмыс істейтін ұшақты жобалап, жасады. Оны әлемді айналып ұшуға Клайд Пэнгборн ұшқышы сынақтан өткізетін еді. Ұшу туралы мәлімет жоқ. 1933: Джордж Д. Беслер мен Уильям Дж. Беслер «Travel Air 2000» негізіндегі прототипті булы екі қанатты ұшақты Окленд әуежайында бірнеше рет ұшырды. Ол екі цилиндрлі, екі есе кеңейтілген V тәрізді қос цилиндрлі қозғалтқышпен жұмыс істеді, салмағы шамамен 300 кг, оны «Doble Steam Motors Company» және Беслер компаниясы жасаған. және оңай қозғалтқышты кері қайтару мүмкіндігіне байланысты STOL операцияларын жүзеге асыруға қабілетті болды. Сол кезде басқа да бірнеше адам бумен жұмыс істеп жүрген. 1932 жылдың күзінде Огайо штатының Акрондағы Гарольд Джонсон ұшаққа арналған бу қозғалтқышын жасады. Огайо штатының Кливленд қаласында орналасқан «Грейт Лейкс» ұшақ компаниясы бумен жұмыс істейтін екі қанатты ұшақты құрастыруда еді. Париждік механик ұшақ үшін жеңіл бумен жұмыс істейтін қозғалтқышты жасады. Швед пар турбиналары инженерлері ұшақ қозғалтқышымен жұмыс істеп жатты, ал итальяндық авиациялық инженер Г. А. Раффаелли 1931 жылы стратосфералық ұшу үшін бумен жұмыс істейтін қозғалтқыш туралы мақала жариялады. 1934: Сол кездегі газеттер Берлиндегі Клингенберг электр зауытының бас инженері Г. Хюттнер жасаған бумен жұмыс істейтін ұшақ туралы хабарлады, ол айналмалы қазандық пен пар турбинасын қолданды. Ұшақтың жобалық жылдамдығы 60-70 сағаттық үздірілмейтін ұшуға қабілетті екені айтылды. Мақаланы жазған Чехословакияның «Prager Tagblatt» газетінің Берлин тілшісі тұтқынға алынды, және жоба туралы ешқандай ақпарат болмады. 1938: «Aero Turbines Limited» атты британдық компания Хюттнердің ұшағына ұқсас пар турбиналық қозғалтқышты жобалады. Компания 1948 жылы жұмысын тоқтатты. 1944: «Messerschmitt Me 264» ұшағының, «Amerika Bomber» бумен жұмыс істейтін нұсқасы жоспарланды, бірақ құрастырылмады. Оны 1,5 МВт қуаттылықты пар турбинасымен жабдау жоспарланған, ол 3 метрлік диаметрлі пернені айналдыратын еді. Отын ұнтақталған көмір мен мұнайдың қоспасы болжалды. Пар турбиналарының күштік тиімділігі 190 г/кВт/сағатқа жетер деп есептелді. Бұл қуат станциясының басты артықшылықтары – барлық биіктікте тұрақты қуатты қамтамасыз етуі және аз күтімді қажет етуі болды. 1960 жылдары: «Thermodynamic Systems Inc.» компаниясының (Ньюпорт-Бич, Калифорния) Доны Джонсон үшін «Hughes 300» тікұшағына орнатылатын бу қозғалтқышының эскиздері жасалды. Бу қозғалтқышы цилиндрлі, екі бағытта жұмыс істейтін, бірыңғай ағынды (Dyna Cam Aero қозғалтқышына ұқсас) болды, бірақ «Controlled Steam Dynamics, Inc.» компаниясы прототипін жасаған жоқ.

1842: The Aerial Steam Carriage of William Samuel Henson and John Stringfellow was patented, but was never successful, although a steam powered model was flown in 1848. 1852: Henri Giffard flew a 3 horsepower (2 kW) steam powered dirigible over Paris; it was the first powered aircraft. 1861 Gustave Ponton d'Amécourt made a small steam powered craft, coining the name helicopter. 1874: Félix du Temple flew a steam powered aluminium monoplane off a downhill run. While it did not achieve level flight, it was the first manned heavier than air powered flight. 1877: Enrico Forlanini built and flew a model steam powered helicopter in Milan. 1882: Alexander Mozhaisky built a steam powered plane but it did not achieve sustained flight. The engine from the plane is in the Central Air Force Museum in Monino, Moscow. 1890: Clément Ader built a steam powered, bat winged monoplane, named the Eole. Ader flew it on October 9, 1890, over a distance of , but the engine was inadequate for sustained and controlled flight. His flight did prove that a heavier than air flight was possible. Ader made at least three further attempts, the last two on 12 and 14 October 1897 for the French Ministry of War. There is controversy about whether or not he attained controlled flight. Ader did not obtain funding for his project, and that points to its probable failure. 1894: Sir Hiram Stevens Maxim (inventor of the Maxim Gun) built and tested a large rail mounted, steam powered aircraft testbed, with a mass of and a wingspan of 110 feet (34 m) in order to measure the lift produced by different wing configurations. The machine unexpectedly generated sufficient lift and thrust to break free of the test track and fly, but was never intended to be operated as a piloted aircraft and so crashed almost immediately owing to its lack of flight controls. 1896: Samuel Pierpont Langley successfully flew unpiloted steam powered models. 1897: Carl Richard Nyberg's Flugan developed steam powered aircraft over a period from 1897 to 1922, but they never achieved more than a few short hops. 1899: Gustave Whitehead built, and was purported to have flown, a steam powered airplane in Pittsburgh, Pennsylvania. Stoker/passenger Louis Darvarich was said to have been injured when the plane crashed into an upper story of an apartment building. Whitehead later claimed to have flown a steam aircraft in Hartford, Connecticut, and to have been visited by one of the Wright brothers well before 1903. Mainstream aviation historians remain unconvinced of the Whitehead claims. The flights have never been verified satisfactorily; there are no photographs, news stories, or other media from 1899 to confirm them. Likewise, the supposed visit of the Wright brothers to Whitehead is apocryphal; other than affidavits taken over thirty years after the fact, there is no evidence the visit ever happened. 1902 Lyman Gilmore claimed in 1927 to have flown a steam powered aircraft on 15 May 1902. The flight was unconfirmed. 1920: The Bristol Tramp was to have been a steam powered aeroplane, but the turbine was over powered, and the construction of a reliable boiler and condenser circuit was problematic. 1931 Harry Crossland Pfaff of Chicago designed and made a steam powered aircraft. It was to be test flown by round the world aviator Clyde Pangborn. There is no record of the flight being made. 1933: George D. Besler and William J. Besler's prototype steam biplane, based on a Travel Air 2000, flew several times at Oakland airport. It was powered by a two cylinder, double expansion V twin reciprocating engine weighing about , designed by the Doble Steam Motors Company and Besler. and was capable of STOL operation due to the ease of reversing the thrust. Several others were working on steam powered flight at the time. Harold C. Johnson of Akron, Ohio, had made a steam engine for an aircraft in autumn 1932. The Great Lakes Aircraft Company of Cleveland, Ohio, was working on a steam powered biplane. A Paris mechanic developed a light steam powered engine for aircraft. Swedish steam turbine engineers were working on an aircraft engine, and G. A. Raffaelli, an Italian aeronautical engineer, published a paper in 1931 on a steam powered engine for stratospheric flight 1934: Newspapers of the time reported a steam powered aircraft designed by a Mr Huettner, Chief Engineer of the Klingenberg Electric Works in Berlin, that used revolving boiler combined with a steam turbine. The plane was reported to have a design speed of and be capable of 60 to 70 hours non stop flight. The Berlin reporter of the Czechoslovak Prager Tagblatt, who wrote the article, was arrested, and no more was heard of the project. 1938: A British company, Aero Turbines Limited, designed a steam turbine engine similar to Huettner's. The company ceased to exist in 1948. 1944: A steam powered version of the Messerschmitt Me 264, an Amerika Bomber was hypothesized but never constructed. It was to be powered by a steam turbine developing over while driving a diameter propeller. The fuel would have been a mixture of powdered coal and petroleum. It seems that the steam turbines would have had an SFC of 190 gr/hp/hr. The main advantages of this powerplant were considered to be that it produced consistent power at all altitudes and required low maintenance. 1960s: Conceptual drawings were made for Don Johnson of Thermodynamic Systems Inc., Newport Beach, California, of a steam engine to be installed in a Hughes 300 helicopter. The steam engine was a compact cylindrical double acting uniflow (similar in layout to the Dyna Cam Aero engine), but no prototype was ever made by Controlled Steam Dynamics, Inc.