Авиация тарихы

Авиация тарихы: 2000 жылдық даму жолы – қытайдың ұшқыштарынан бастап, Леонардо да Винчидің жобалары мен Монгольфье ағайындыларының әуе шарына дейін.

44 мин оқу

100%

Дереккөз: History of aviation — Wikipedia

Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.

Мазмұны

Кіріспе

Авиация тарихы екі мың жылдан астам уақытты қамтиды, ол қанаттар сияқты авиацияның алғашқы түрлерінен басталып, қуатты, ауадан ауыр реактивтік ұшақтармен дыбыс жылдамдығынан асып ұшуға дейін жетті. Қытайда қанаттарды жасау б.з.д. бірнеше ғасырлар бұрын басталған, және олар әлемге бірте-бірте тарады. Бұл – адамның жасаған алғашқы ұшуының мысалы. Леонардо да Винчидің 15 ғасырдағы ұшу арманы бірнеше ұтымды жобаларда көрініс тапты, бірақ олар нашар ғылыми негізге құрылған. 18 ғасырдың соңында Монгольфье ағайындары ыстық ауа шарын ойлап тапты және адамды көтеруге қолданды. Сол кезде сутегі газының ашылуы сутегі шарының пайда болуына әкелді. Сол кезеңде физиктердің механика саласындағы түрлі теориялары, әсіресе сұйықтар динамикасы және Ньютонның қозғалыс заңдары, қазіргі аэродинамиканың негізін қалады, оның ішінде сэр Джордж Кейлидің еңбегі ерекше көзге түседі. 18 ғасырдың соңынан бастап, еркін және байланған шарлар әскери мақсаттарда қолданыла бастады, француз үкіметі Француз революциясы кезінде Шар бригадаларын құрды. Глайдерлермен жүргізілген тәжірибелер Кейли, Отто Лилиенталь және Октав Шанут сияқты ғалымдарға ауадан ауыр ұшақтардың динамикасын зерттеуге мүмкіндік берді. 20 ғасырдың басында қозғалтқыш технологиясы мен аэродинамиканың жетістіктері алғаш рет басқарылатын, қуатты ұшуды мүмкін етті. 1903 жылы, қанаттарды жобалау және ұшақты басқару саласындағы пионерлік зерттеулер мен тәжірибелерден кейін, Райт ағайындары алғашқы ұшақты жасау және ұшу үшін қажетті барлық элементтерді табысты енгізді. 1909 жылға қарай оның ерекше құйрығы бар негізгі конфигурациясы қалыптасты, содан кейін қуаттырақ қозғалтқыштардың дамуына көмектесетін дизайн мен өнімділіктің жылдам жақсаруы жүрді. Бірінші ұлы әуе кемелері Фердинанд фон Цеппелиннің жасаған қатаң дирижабльдері болды, олар тез арада дирижабльдермен байланысты болды және 1930 жылға дейін ұзақ қашықтыққа ұшуда үстемдік құрды, содан кейін үлкен ұшқыш қайықтар танымал болды. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін ұшқыш қайықтар өз кезегінде құрлықтағы ұшақтармен алмастырылды, ал жаңа және өте қуатты реактивтік қозғалтқыш әуе саяхатын және әскери авиацияны революцияландырды. 20 ғасырдың соңында цифрлық электрониканың пайда болуы ұшу аспаптары мен «электрондық басқару» жүйелерінде үлкен жетістіктерге әкелді. 21 ғасырда ұшқышсыз ұшқыштар әскери, азаматтық және демалыс мақсаттарында кеңінен қолданыла бастады. Цифрлық басқару құралдарының арқасында, қанатты ұшақтар сияқты тұрақсыз ұшақтар да мүмкін болды.

none
the history of aviation

The history of aviation extends for more than two thousand years, from the earliest forms of aviation such as kites and attempts at tower jumping to supersonic and hypersonic flight by powered, heavier than air jets. Kite flying in China dates back to several hundred years BC and slowly spread around the world. It is thought to be the earliest example of man made flight. Leonardo da Vinci's 15th century dream of flight found expression in several rational designs, but which relied on poor science. In the late 18th century the Montgolfier brothers invented the hot air balloon and began manned flights. At almost the same time, the discovery of hydrogen gas led to the invention of the hydrogen balloon. Various theories in mechanics by physicists during the same period of time, notably fluid dynamics and Newton's laws of motion, led to the foundation of modern aerodynamics, most notably by Sir George Cayley. Balloons, both free flying and tethered, began to be used for military purposes from the end of the 18th century, with the French government establishing Balloon Companies during the French Revolution. Experiments with gliders provided the groundwork for learning the dynamics of heavier than air craft, most notably by Cayley, Otto Lilienthal, and Octave Chanute. By the early 20th century, advances in engine technology and aerodynamics made controlled, powered flight possible for the first time. In 1903, following their pioneering research and experiments with wing design and aircraft control, the Wright brothers successfully incorporated all of the required elements to create and fly the first aeroplane. The basic configuration with its characteristic tail was established by 1909, followed by rapid design and performance improvements aided by the development of more powerful engines. The first great ships of the air were the rigid dirigible balloons pioneered by Ferdinand von Zeppelin, which soon became synonymous with airships and dominated long distance flight until the 1930s, when large flying boats became popular. After World War II, the flying boats were in their turn replaced by land planes, and the new and immensely powerful jet engine revolutionised both air travel and military aviation. In the latter part of the 20th century, the advent of digital electronics produced great advances in flight instrumentation and "fly by wire" systems. The 21st century saw the large scale use of pilotless drones for military, civilian and leisure use. With digital controls, inherently unstable aircraft such as flying wings became possible.

Этимология

Авиация термині 1863 жылы француз пионері Гийом Жозеф Габриэль де Ла Ланделл (1812–1886) «Авиация немесе баллондарсыз әуедегі навигация» еңбегінде латын тіліндегі «avis» – «құс» түбірінен және «-ation» жұрнағымен, әрекет немесе дамуды білдіретін сөз ретінде қолданылды.

Қалқадан секіру

Ежелгі заманнан бері адамдар құс сияқты қанаттарды, қаттыланған плащтарды немесе басқа да құрылғыларды өздеріне байлап, әдетте мұнарадан секіріп, ұшуға тырысқан туралы әңгімелер айтылып келеді. Грек мифологиясындағы Дедал мен Икар туралы аңыз – ең ерте белгілі аңыздың бірі; ал басқалары ежелгі Азия мен Еуропаның орта ғасырында пайда болған. Осы алғашқы кезеңде көтерілу, тұрақтылық және басқару мәселелері түсініксіз болды, көптеген әрекеттер ауыр жарақаттарға немесе өлімге әкеп соқты. Андалусиялық ғалым Аббас ибн Фирнас (810–887 ж.ж.) Испанияның Кордоба қаласында денесін бүркіт қауырсынымен жауып, екі қанатты қолдарына бекітіп секірген деген мәлімдеме бар. 17 ғасырдың алжирлік тарихшысы Ахмет Мохаммед әл-Маккари Кордобаның 9 ғасырындағы Мұхаммед I-нің сарай поэті Мұмин ибн Саидтың өлеңін келтіріп, Фирнас құстың құйрығы болмағандықтан, біраз қашықтықты ұшқаннан кейін жарақатпен жерге қонғанын айтады. 12 ғасырда жазған Уильям Малмсберилік 11 ғасырдың бенедикттік монахы Эйлмер Малмсберилік қолдары мен аяқтарына қанаттар байлап, қысқа қашықтыққа ұшқан. Ежелгі және орта ғасырлық қытай деректері желкендердің қашықтықты өлшеу, желді сынау, адамдарды көтеру, сигнал беру және хабар алмасу үшін қолданылғанын көрсетеді. Желкендер Қытайдан бүкіл әлемге тарады. Үндістанға енгізілгеннен кейін, желкендер басқаларын кесу үшін абразивті жіптері бар жарыс желкендеріне айналды.

Адамды тасымалдайтын желкендер

Адамдар желкендерді көтеріп жүру ежелгі Қытайда азаматтық және әскери мақсаттар үшін кеңінен қолданылған, кейде жаза ретінде де пайдаланылған. Біздің заманымыздың 6-шы ғасырындағы алғашқы тіркелген ұшу оқиғасы – қытайлық ханзада Юань Хуантоудың көтеріліп кетуі. Желкендерді көтеріп жүру туралы әңгімелер Жапонияда да кездеседі, бұл елге желкеннің шамамен 7-ші ғасырда Қытайдан келгенінен кейін пайда болды. Бір кезде Жапонияда адамдарды желкендермен көтеруге қарсы заң болған деген әңгіме бар.

Ротор қанаттары

Роторды тік ұшу үшін пайдалану б.з.д. 400 жылдан бері бамбуктан жасалған, ежелгі қытай ойыншығы түрінде кездеседі. Осыған ұқсас "moulinet à noix" (жаңғақтың роторы) 14 ғасырда Еуропада пайда болған.

Ыстық ауалы шамалар

Қытайлықтар ежелгі заманнан-ақ ыстық ауаның жоғары көтерілетінін білген және осы қағиданы "аспан фонарі" деп аталатын шағын ыстық ауа шарына қолданған. Аспан фонарі – кішкентай шамды ішіне немесе астына орналастырылған қағаз шар. Аспан фонарілер дәстүрлі түрде көңіл көтеру үшін және мерекелерде ұшырылады. Джозеф Нидхэмнің мәліметінше, мұндай фонарьлар Қытайда б.з.д. III ғасырдан бері белгілі болған. Олардың әскери қолданылуы генерал Чжуге Лянға (180–234 ж.б., құрметті атағы Конгмин) жатқызылады, ол оларды жау әскерлерін қорқыту үшін қолданған деседі. Сондай-ақ, қытайлықтар 18 ғасырдан бұрын жүздеген жылдар бұрын-ақ шарларды пайдаланып "әуедегі навигация мәселесін шешкендігіне" куәліктер бар.

Қайта өрлеу дәуірі

Ақырында, Ибн Фирнас құрылысынан кейін кейбір зерттеушілер ұшақтардың рационалды дизайнының негіздерін ашып, анықтауға кірісті. Олардың ең танымалсы – Леонардо да Винчи, бірақ оның еңбектері 1797 жылға дейін белгісіз болды, демек, келесі үш жүз жылғы дамуға ешқандай әсер етпеді. Оның жобалары рационалды болғанымен, ғылыми емес. Ол әсіресе ұшатын нысанды жылжытуға қажетті күш мөлшерін дұрыс бағаламады.

Леонардо құстар мен жарықшалардың ұшуын зерттеді, оларды талдап, аэродинамиканың көптеген принциптерін болжады. Ол «Нысан ауаға, ауа нысанға қанша қарсылық көрсетсе, сондай қарсылық көрсетеді» екенін түсінді. Исаак Ньютон өзінің үшінші қозғалыс заңын 1687 жылға дейін жарияламады. 15 ғасырдың соңынан бастап 1505 жылға дейін Леонардо ұшу машиналарын және механизмдердің көптеген жобаларын жазып, суреттеді, олардың ішінде орнитоптерлер, тұрақты қанатты планерлер, роторлық ұшқыштар (мүмкін, айналмалы ойыншықтардан шабыттанған), парашюттер (ағаштан жасалған пирамида тәрізді шатыр түрінде) және жел жылдамдығын өлшеуге арналған құралдар болды. «Sul volo» (Ұшу туралы) атты эссесінде Леонардо «құс» деп аталатын ұшу аппаратын сипаттайды, ол жұлдызды матадан, былғары буындардан және жібек баулардан жасалған. «Кодекс Атлантикус» кітабында ол: «1496 жылдың 2 қаңтарында таңертең мен бау жасап, сынақтан өтемін» деп жазған.

Әуе кемелері

Әуе кемелері бастапқыда "дирижабльді шарлар" деп аталатын, және кейде бүгінде де дирижабльдер деп аталады. 19 ғасыр бойы бағытталмалы (немесе дирижабльді) шарды жетілдіру жұмыстары үздіріліссіз жалғасты. 1852 жылы Анри Гиффард Францияда бу қозғалтқышымен жабдықталған ұшағымен 24 км (15 миль) қашықтықты ұшып, әуеден жеңіл ұшудың алғашқы қуатты, басқарылатын және тұрақты ұшуы осымен тіркелді. 1884 жылы тағы бір маңызды қадам жасалды: француз армиясының электр қуатымен жұмыс істейтін дирижаблі "La France" Чарльз Ренард пен Артур Кребс жасаған алғашқы толық басқарылатын еркін ұшуды жүзеге асырды. 52 метрлік дирижабль 8½ ат күші бар электр қозғалтқышының көмегімен 23 минутта ұшты. Дегенмен, бұл ұшақтардың қызмет ету мерзімі қысқа және олар өте нәзік болды. Ішкі жану қозғалтқышының пайда болуына дейін (төменде қараңыз) жүйелі басқарылатын ұшулар мүмкін болмады. Жүйелі басқарылатын ұшуларды алғаш жүзеге асырған ұшақтар қатаң емес дирижабльдер болды (кейде "блимптер" деп те аталады). Бұл типтегі ұшақтың ең табысты пилоты бразилиялық Альберто Сантос-Дюмон болды, ол шарды және ішкі жану қозғалтқышын тиімді үйлестірді. 19 қазан 1901 жылы ол өзінің No.6 дирижаблін Парижде, Сент-Клауд саябағынан Эйфель мұнарасының айналасымен және кері бағытта 30 минуттан кем уақытта ұшырып, Deutsch de la Meurthe жүлдесін жеңіп алды. Сантос-Дюмон бірнеше ұшақтарды жобалап және құрастырды. Оның және басқалардың ұшақтарға қатысты талас-тартыстары оның әуе кемелерін дамытуға қосқан зор үлесін көлеңкеге түсірді. Сол уақытта қатаң емес дирижабльдер сәттілікке қол жеткізе бастағанда, алғашқы қатаң дирижабльдер де жасала бастады. Бұл дирижабльдер ондаған жылдар бойы таза жүк тасымалдау қабілеті тұрғысынан қанатты ұшақтардан әлдеқайда артық болды. Қатаң дирижабльдерді жобалау және жетілдіруді неміс графы Фердинанд фон Цеппелин бастады. Бірінші "Цеппелин" дирижаблінің құрылысы 1899 жылы Фридрихсхафендегі Манцель шығанағындағы Констанц көліндегі жүзбелі құрастыру цехында басталды. Бұл цех жел бағытына қарай оңай бағытталатындықтан, ұшу процедурасын жеңілдету үшін жасалған. LZ 1 ("Luftschiff Zeppelin" аббревиатурасы) прототипінің ұзындығы екі Daimler қозғалтқышымен қозғалды және екі гондоласы арасындағы салмақты жылжыту арқылы теңгерілді. Оның алғашқы ұшуы 1900 жылдың 2 шілдесінде 18 минутқа созылды, өйткені LZ 1 теңгерім салмағының орам механизмі бұзылғаннан кейін көлге қонуға мәжбүр болды. Жөндеуден кейін технология келесі ұшуларда өзінің әлеуетін дәлелдеді, француздық "La France" дирижаблі көрсеткен 6 м/с жылдамдықты 3 м/с арттырды, бірақ әлі де болашақ инвесторларды сендіре алмады. Графтың тағы бір әрекет жасауына жететін қаражатты жинауына бірнеше жыл кетті. 1910 жылы DELAG (Deutsche Luftschiffahrts AG) атты неміс әуе кемелерінің жолаушылар тасымалы құрылды. Әуе кемелері Бірінші және Екінші дүниежүзілік соғыстарда қолданылған және бүгінде де шектеулі түрде қолданылуда, бірақ олардың дамуы көбінесе ауыр ұшақтардың дамуымен салыстырғанда көлеңкеде қалды.

Airships were originally called "dirigible balloons" and are still sometimes called dirigibles today. Work on developing a steerable (or dirigible) balloon continued sporadically throughout the 19th century. The first powered, controlled, sustained lighter than air flight is believed to have taken place in 1852 when Henri Giffard flew 15 mile (24 km) in France, with a steam engine driven craft. Another advance was made in 1884, when the first fully controllable free flight was made in a French Army electric powered airship, La France, by Charles Renard and Arthur Krebs. The 170 feet (52 m) long, airship covered in 23 minutes with the aid of an 8½ horsepower electric motor. However, these aircraft were generally short lived and extremely frail. Routine, controlled flights would not occur until the advent of the internal combustion engine (see below.) The first aircraft to make routine controlled flights were non rigid airships (sometimes called "blimps".) The most successful early pioneering pilot of this type of aircraft was the Brazilian Alberto Santos Dumont who effectively combined a balloon with an internal combustion engine. On 19 October 1901, he flew his airship Number 6 over Paris from the Parc de Saint Cloud around the Eiffel Tower and back in under 30 minutes to win the Deutsch de la Meurthe prize. Santos Dumont went on to design and build several aircraft. The subsequent controversy surrounding his and others' competing claims with regard to aircraft overshadowed his great contribution to the development of airships. At the same time that non rigid airships were starting to have some success, the first successful rigid airships were also being developed. These would be far more capable than fixed wing aircraft in terms of pure cargo carrying capacity for decades. Rigid airship design and advancement was pioneered by the German count Ferdinand von Zeppelin. Construction of the first Zeppelin airship began in 1899 in a floating assembly hall on Lake Constance in the Bay of Manzell, Friedrichshafen. This was intended to ease the starting procedure, as the hall could easily be aligned with the wind. The prototype airship LZ 1 (LZ for "Luftschiff Zeppelin") had a length of was driven by two Daimler engines and balanced by moving a weight between its two nacelles. Its first flight, on 2 July 1900, lasted for only 18 minutes, as LZ 1 was forced to land on the lake after the winding mechanism for the balancing weight had broken. Upon repair, the technology proved its potential in subsequent flights, bettering the 6 m/s speed attained by the French airship La France by 3 m/s, but could not yet convince possible investors. It would be several years before the Count was able to raise enough funds for another try. German airship passenger service known as DELAG (Deutsche Luftschiffahrts AG) was established in 1910. Although airships were used in both World War I and II, and continue on a limited basis to this day, their development has been largely overshadowed by heavier than air craft.

17 және 18 ғасырлар

Саяхатшы Евлия Челеби 1633 жылы Осман ғалымы және инженері Лагари Хасан Челебидің Стамбулдағы Топкапы сарайының астындағы Сарайбурнудан 50 окка (140 фунт) ұнтақпен қозғалған 7 қанатты зымыранмен ұшып кеткенін хабарлады. Ұшу IV Мурад сұлтанның қызының дүниеге келген кезінде орын алған. Евлия Челеби жазғандай, Лагари зымыранын ұшыру алдында: "О, менің сұлтаным! Құдай нығмет берсін, мен Исамен сөйлесемін!" деді. Зымыраға мініп, теңізге түскен соң, жағаға жүзіп келіп: "О, менің сұлтаным! Иса сізге сәлем жолдайды!" деді. Ол сұлтаннан күміспен және Осман әскеріндегі сипахи шенімен марапатталды. Евлия Челеби Лагаридің ағасы Хезарфен Ахмет Челебидің бір жыл бұрын жолжабағымен (планером) ұшқандығын да жазды. Итальяндық өнертапқыш Тито Ливио Бураттини Польша королі Владыслав IV шақыруымен Варшавадағы сарайына келді. 1647 жылы ол төрт жұп қанаты бар, "драконға" ұқсас модель ұшақ жасады. 1648 жылы ол мысықты сәтті көтеріп жіберді, бірақ өзі ұша алмады. Ол ұшаққа қонғанда "ең аз зақымдар" болады деп уәде берді. Оның "Ұшатын Драконы" XIX ғасырға дейін жасалған ең күрделі және жетілдірілген ұшақ деп есептеледі. Авиация туралы алғашқы жарияланған мақала 1717 жылы Эммануэль Шведенборгтың "Ауада ұшуға арналған машинаның суреті" болды. Бұл ұшатын машина жеңіл каркас пен берік матадан жасалған, екі үлкен ескек немесе қанаттары бар еді. Олар көлденең осьте қозғалды, жоғары көтерілгенде кедергісіз, төмен түскенде көтеру күшін қамтамасыз етті. Шведенборг машинаның ұша алмайтынын білген, бірақ оны бастама ретінде ұсынды және мәселенің шешілетініне сенімді болды. Ол былай деп жазды: "Мұндай машина туралы әңгімелеу оны іске асырудан гөрі оңай сияқты, себебі ол адам денесіндегіге қарағанда көбірек күш пен аз салмақ қажет етеді. Механика ғылымы, мүмкін, күшті спиральді серіппе ұсына алады. Егер осы артықшылықтар мен талаптар сақталса, болашақта біреу біздің суретімізді қалай жақсырақ пайдалану керектігін біліп, біз ұсына алатын нәрсені жүзеге асыру үшін кейбір толықтырулар жасауы мүмкін. Алайда табиғатта мұндай ұшулар қауіпсіз болуы мүмкін екенін көрсететін жеткілікті дәлелдер мен мысалдар бар, бірақ алғашқы сынақтар жасалған кезде тәжірибе үшін төлеуге дайын болу керек, ал қол немесе аяқ жұлып кетсе ренжімеу керек". Шведенборг ұшақты қуаттандыру әдісі еңсерілуі керек маңызды мәселе екенін байқауымен көрегендік танытты. 1793 жылдың 16 мамырында испандық өнертапқыш Диего Марин Агилера Кастилиядағы Корунья-дель-Конде қаласында Арандилла өзенінен 300–400 метрге ұшатын машинамен ұшып өтті.

Traveller Evliya Çelebi reported that in 1633, Ottoman scientist and engineer Lagari Hasan Çelebi blasted off from Sarayburnu, (the promontory below the Topkapı Palace in Istanbul) in a 7 winged rocket propelled by 50 okka (140 lbs) of gunpowder. The flight was said to have been undertaken at the time of the birth of Sultan Murad IV's daughter. As Evliya Celebi wrote, Lagari proclaimed before launching his craft "O my sultan! Be blessed, I am going to talk to Jesus! "; after ascending in the rocket, he landed in the sea, swimming ashore and joking "O my sultan! Jesus sends his regards to you! "; he was rewarded by the Sultan with silver and the rank of sipahi in the Ottoman army. Evliya Çelebi also wrote of Lagari's brother, Hezârfen Ahmed Çelebi, making a flight by glider a year earlier. Italian inventor Tito Livio Burattini, invited by the Polish King Władysław IV to his court in Warsaw, built a model aircraft with four fixed glider wings in 1647. Described as "four pairs of wings attached to an elaborate 'dragon'", it was said to have successfully lifted a cat in 1648 but not Burattini himself. He promised that "only the most minor injuries" would result from landing the craft. His "Dragon Volant" is considered "the most elaborate and sophisticated aeroplane to be built before the 19th Century". The first published paper on aviation was "Sketch of a Machine for Flying in the Air" by Emanuel Swedenborg published in 1717. This flying machine consisted of a light frame covered with strong canvas and provided with two large oars or wings moving on a horizontal axis, arranged so that the upstroke met with no resistance while the downstroke provided lifting power. Swedenborg knew that the machine would not fly, but suggested it as a start and was confident that the problem would be solved. He wrote: "It seems easier to talk of such a machine than to put it into actuality, for it requires greater force and less weight than exists in a human body. The science of mechanics might perhaps suggest a means, namely, a strong spiral spring. If these advantages and requisites are observed, perhaps in time to come someone might know how better to utilise our sketch and cause some addition to be made so as to accomplish that which we can only suggest. Yet there are sufficient proofs and examples from nature that such flights can take place without danger, although when the first trials are made you may have to pay for the experience, and not mind an arm or leg". Swedenborg would prove prescient in his observation that a method of powering of an aircraft was one of the critical problems to be overcome. On 16 May 1793, the Spanish inventor Diego Marín Aguilera managed to cross the river Arandilla in Coruña del Conde, Castile, flying 300 – 400 m, with a flying machine.

19 ғасыр

Балондармен секіру мұнарадан секіруді ығыстырды, сонымен бірге адам күші мен қанат қағудың ұшуға жеткілікті еместігін, көбінесе өлімге әкелетін нәтижелермен көрсетті. Осы кезде ауыррақ ауадан ұшуды ғылыми зерттеу жұмыстары қарқынды басталды. 1801 жылы француз офицері Андре Гийом Реснье де Гуэ Ангулем қаласының қабырғаларынан 300 метрлік серуен жасады және жерге қонғанда бір аяғы сынды. 1837 жылы француз математигі және бригадир-генералы Исидор Дидион: "Авиация сәтті болуы үшін, қолдау көрсетілетін құрылғының салмағына қатысты күш көрсеткіші қазіргі бу машиналарынан немесе адамдардың немесе көптеген жануарлардың дамытқан күшінен артық болатын қозғалтқыш табу қажет" деді.

Сэр Джордж Кейли және алғашқы заманауи ұшақ

1846 жылы сэр Джордж Кейли алғаш рет «ұшақтың әкесі» деп аталды. Алдыңғы ғасырдың соңында ол ұшу физикасын алғаш рет мұқият зерттеуді бастады және кейіннен ауадан ауыр алғашқы заманауи ұшақты жобалады. Оның көптеген жетістіктерінің ішінде аэронавтикаға қосқан ең маңызды үлестері: ауадан ауыр ұшудың қағидаларын нақтылау және белгілеу. Құстардың ұшу принциптерін ғылыми тұрғыдан түсіну. Соғу және ағымдылық, қысым центрінің қозғалысы және қанаттың бетін қисайту арқылы көтерілудің артуын көрсететін ғылыми аэродинамикалық эксперименттер жүргізу. Қазіргі заманғы қанат, фюзеляж және құйрық бөлімінен тұратын ұшақ конфигурациясын анықтау. Адамды тасымалдайтын, желкенді ұшудың демонстрациясын жасау. Ұшуды қамтамасыз ету үшін салмақ пен қуат арақатынасының принциптерін белгілеу. Кейлидің алғашқы инновациясы – толыққанды жобаланған модельді ұшыруға тырысудың орнына, әуедегі қарапайым аэродинамикалық модельдерді пайдалану арқылы көтерілудің негізгі ғылымын зерттеу болды. 1799 жылы ол қазіргі заманғы ұшақтың тұжырымдамасын көтергіш, итергіш және басқару жүйелері бар тұрақты қанатты ұшу машинасы ретінде қалыптастырды. 1804 жылы Кейли алғашқы заманауи ауадан ауыр ұшу машинасы болған планер моделін жасады. Оның құрылымы алдыңғы жағына қарай еңкейген қанаты және артқы жағында тік қанат және рульі бар реттелетін құйрығы бар. Жылжымалы салмақ модельдің ауырлық орталығын реттеуге мүмкіндік берді. 1809 жылы, өзінің замандастарының маскаралық әрекеттеріне (жоғарыда қараңыз) ынталандырылып, ол «Әуеде жүзу туралы» (1809–1810) үш бөлімді маңызды трактат жариялауды бастады. Онда ол мәселенің алғашқы ғылыми тұжырымын былай деп жазды: «Барлық мәселе осы шектерге сыяды, атап айтқанда, ауаның қарсылығына күш қолдану арқылы белгілі бір салмақты ұстап тұру үшін бет жасау». Ол ұшаққа әсер ететін төрт векторлық күшті анықтады: итергіш күш, көтерілу, соғу және салмақ, сондай-ақ оның конструкцияларында тұрақтылық пен басқаруды ерекшеледі. Ол сондай-ақ қисайған қанаттың, диэдраның, диагональды тіреудің және соғуды азайтудың маңыздылығын анықтады және сипаттады, сондай-ақ орнитоптерлер мен парашюттерді түсінуге және жобалауға үлес қосты. 1848 жылы ол үшұңғыш ұшақ түріндегі планерді құрастырды, ол бала тасымалдауға жеткілікті үлкен және қауіпсіз болды. Жергілікті бала таңдалды, бірақ оның аты белгісіз. Ол 1852 жылы толық көлемді адаммен жүретін желкенді немесе «басқарылатын парашют» дизайнын жариялады, оны шарықтан ұшыруға және содан кейін төбеден ұшыруға қабілетті нұсқасын құрастырды, ол 1853 жылы Бромптон Дейлден алғашқы ересек ұшқышты алып өтті. Кішігірім өнертабыстарға зерттеу модельдері үшін сенімді қуат көзі болған резеңкемен жұмыс істейтін қозғалтқыш кірді. 1808 жылы ол дөңгелекті қайта ойлап тапты, оның барлық қысылу жүктемелері дөңгелекпен тасымалданады, бұл жеңіл конструкцияға мүмкіндік берді.

Sir George Cayley was first called the "father of the aeroplane" in 1846. During the last years of the previous century he had begun the first rigorous study of the physics of flight and would later design the first modern heavier than air craft. Among his many achievements, his most important contributions to aeronautics include:
Clarifying our ideas and laying down the principles of heavier than air flight. Reaching a scientific understanding of the principles of bird flight. Conducting scientific aerodynamic experiments demonstrating drag and streamlining, movement of the centre of pressure, and the increase in lift from curving the wing surface. Defining the modern aeroplane configuration comprising a fixed wing, fuselage and tail assembly. Demonstrations of manned, gliding flight. Setting out the principles of power to weight ratio in sustaining flight. Cayley's first innovation was to study the basic science of lift by adopting the whirling arm test rig for use in aircraft research and using simple aerodynamic models on the arm, rather than attempting to fly a model of a complete design. In 1799, he set down the concept of the modern aeroplane as a fixed wing flying machine with separate systems for lift, propulsion, and control. In 1804, Cayley constructed a model glider which was the first modern heavier than air flying machine, having the layout of a conventional modern aircraft with an inclined wing towards the front and adjustable tail at the back with both tailplane and fin. A movable weight allowed adjustment of the model's centre of gravity. In 1809, goaded by the farcical antics of his contemporaries (see above), he began the publication of a landmark three part treatise titled "On Aerial Navigation" (1809–1810). In it he wrote the first scientific statement of the problem, "The whole problem is confined within these limits, viz. to make a surface support a given weight by the application of power to the resistance of air". He identified the four vector forces that influence an aircraft: thrust, lift, drag and weight and distinguished stability and control in his designs. He also identified and described the importance of the cambered aerofoil, dihedral, diagonal bracing and drag reduction, and contributed to the understanding and design of ornithopters and parachutes. In 1848, he had progressed far enough to construct a glider in the form of a triplane large and safe enough to carry a child. A local boy was chosen but his name is not known. He went on to publish in 1852 the design for a full size manned glider or "governable parachute" to be launched from a balloon and then to construct a version capable of launching from the top of a hill, which carried the first adult aviator across Brompton Dale in 1853. Minor inventions included the rubber powered motor, which provided a reliable power source for research models. By 1808, he had even re invented the wheel, devising the tension spoked wheel in which all compression loads are carried by the rim, allowing a lightweight undercarriage.

Будың жасы

Кейлидің жұмысынан тікелей бастау алған Хенсонның 1842 жылғы әуедегі бу машинасы жаңа мүмкіндіктер ашты. Бұл тек жоба болғанымен, ол тарихта алғашқы винтпен қозғалатын, тік қанатты ұшақ болып табылады. 1866 жылы Ұлыбританияның Аэронавтикалық қоғамы құрылды, ал екі жылдан кейін Лондонның Кристалл сарайында әлемдегі алғашқы авиациялық көрме өтті. Онда Джон Стрингфеллоға қуаты мен салмағының ең жақсы арақатынасына ие бу қозғалтқышы үшін 100 фунт стерлинг сыйлық берілді. 1848 жылы Стрингфелло Сомерсеттегі Шард қаласындағы тоқылма фабрикасының орнында салынған 3 метр қанат көлімі бар, бумен жұмыс істейтін, ұшқышсыз монопланмен алғашқы ұшуын жүзеге асырды. Бірінші әрекетінде екі қарама-қарсы айналатын винт қолданылып, машина 10 фут ұшып, тұрақтанбай, зақымданып қалды. Екінші әрекеті табысты болды, машина жетекші сымнан бөлініп, 30 метр тік және тегіс ұшуға қол жеткізді. Фрэнсис Герберт Вэнэм жаңа құрылған Аэронавтикалық қоғамға (кейіннен Корольдік Аэронавтикалық қоғам) «Әуеде қозғалыс туралы» алғашқы мақаласын ұсынды. Ол Кейлидің қанаттарға қатысты жұмыстарын дамытып, маңызды жаңалықтар ашты. Оның идеяларын сынау үшін 1858 жылдан бастап ол бірнеше пилотты және пилотсыз, тіпті бес қанатты планерлер жасады. Ол ұзын, жұқа қанаттардың жарғақ тәрізді қанаттардан жақсы екенін түсінді, себебі олардың ауданына шаққанда алдыңғы жиегі көбірек. Бүгінде бұл қатынас қанаттың аспект қатынасы деп аталады. 19 ғасырдың соңы 20 ғасырға дейін зерттеулердің көп бөлігін жүзеге асырған «әділ ғалымдармен» сипатталатын қарқынды зерттеу кезеңіне айналды. Олардың қатарында британ ғалымы, философы және өнертапқышы Мэтью Пирс Уотт Болтон болды, ол бүйірлік ұшуды басқаруды зерттеді және 1868 жылы әуе тізгішін басқару жүйесін патенттеуге бірінші болып үміткер болды. 1871 жылы Вэнэм 4 метрлік түтік арқылы ауаны модельге жеткізу үшін бу қозғалтқышымен жұмыс істейтін желдеткішпен алғашқы жел туннелін жасады. Осы уақытта британдық жетістіктер француз зерттеушілерін жігерлендірді. 1857 жылы Феликс дю Темпл монопланмен ұшқыштық ұшақ және кері тартылатын шасси ұсынды. Ол идеясын сағат механизмімен, кейін бумен жұмыс істейтін модельмен дамытып, 1874 жылы толық көлемді, адаммен жүретін ұшақпен қысқа қашықтықта ұшуға қол жеткізді. Ол пандустан ұшып шыққаннан кейін өз күшімен көтерілді, қысқа уақытқа созылып, жерге аман-есен қонды, бұл тарихтағы алғашқы сәтті қозғалтқышпен жасалған ұшу болды. 1865 жылы Луи Пьер Муйяр «Ауа империясы» атты ықпалды кітап жариялады. 1856 жылы француз Жан Мари Ле Брис өзінің «L'Albatros artificiel» желкенін жағажайдағы атпен тарттырып, өзінің шығу нүктесінен жоғары ұшып, алғашқы ұшуды жасады. Ол 200 метр қашықтықта 100 метр биіктікке жетті. Француз Альфонс Пено қанат контурлары мен аэродинамика теориясын дамытып, ұшақ, тікұшақ және орнитоптерлердің табысты модельдерін жасады. 1871 жылы ол бірінші аэродинамикалық тұрақты, тік қанатты ұшақты ұштырды, ол «Планофор» деп аталған моноплан модельі болды. Пеноның моделі Кейлидің бірнеше жаңалықтарын қамтиды, соның ішінде құйрықтың, қанаттың диэдралын тұрақтылық үшін пайдалану және резеңкемен жұмыс істеу. Планофор ұзындығы бойынша да тұрақты болды, құйрық ұшағы қанаттарға қарағанда кішірек бұрышта орнатылған, бұл авиация теориясына маңызды үлес болды. Пеноның кейінгі амфибиялық ұшақ жобасы ешқашан іске аспаса да, басқа да заманауи ерекшеліктерді қамтиды. Бір тік қанаты мен екі тракторлы винтісі бар, құйрығы жоқ моноплан, сонымен қатар артқы лифті мен руль беттері, кері тартылатын шасси және толық жабық, аспаптармен жабдықталған пилот кабинасы бар. Теориялық тұрғыдан бірдей беделді Пеноның отандасы Виктор Татин болды. 1879 жылы ол Пеноның жобасына ұқсас, екі тракторлы винтілі, бірақ жеке көлденең құйрығы бар монопланды ұштырды. Ол қысылған ауамен жұмыс істеді. Бұл өз күшімен ұшып кеткен алғашқы модель болды. 1884 жылы Александр Гупил өзінің «La Locomotion Aérienne» (Аэрологиялық қозғалыс) еңбегін жариялады, бірақ кейіннен ол құрастырған ұшатын машина ұша алмады. 1890 жылы француз инженері Клемент Адер үш бумен жұмыс істейтін ұшатын машинаның біріншісін – Эоль ұшағын жасады. 1890 жылы 9 қазанда Адер ұшақ өзінің күшімен ұшып кеткен алғашқы ұшақ болды. Оның 1897 жылғы Avion III, тек қос бу қозғалтқыштары болғандықтан, ұша алмады: Адер кейіннен сәттілік деп мәлімдеді және 1910 жылға дейін француз армиясы оның әрекеті туралы баяндамасын жариялағанға дейін жоққа шығарылмады. Сэр Хайрам Максим Англияға көшіп келген американдық инженер болды. Ол өзінің айналмалы қолдары мен жел туннелін салған және 105 фут (32 метр) қанат көлімі, 145 фут (44 метр) ұзындығы, алдыңғы және артқы көлденең беттері және үш адамнан тұратын экипажы бар үлкен машина салған. Екі винт екі жеңіл күшті бу қозғалтқыштарымен қуаттандырылды. Жалпы салмағы 4 тонна болды. Ол аэродинамикалық көтергіш күшті зерттеу үшін сынақ құрылғысы ретінде жасалған, ұшуды басқару жүйесі болмағандықтан, дөңгелектердің үстінде екінші рельс орнатылып, оны шектеу үшін қолданылды. 1894 жылы аяқталған, үшінші рет жүргенде рельстен шығып, шамамен 200 ярдқа, екі-үш фут биіктікте ұшып, жерге түскенде зақымданды. Кейін жөнделгенімен, Максим жақын арада тәжірибелерін тоқтатты.

Drawing directly from Cayley's work, Henson's 1842 design for an aerial steam carriage broke new ground. Although only a design, it was the first in history for a propeller driven fixed wing aircraft. 1866 saw the founding of the Aeronautical Society of Great Britain and two years later the world's first aeronautical exhibition was held at the Crystal Palace, London, where John Stringfellow was awarded a £100 prize for the steam engine with the best power to weight ratio. In 1848, Stringfellow achieved the first powered flight using an unmanned 10 feet (3 m) wingspan steam powered monoplane built in a disused lace factory in Chard, Somerset. Employing two contra rotating propellers on the first attempt, made indoors, the machine flew ten feet before becoming destabilised, damaging the craft. The second attempt was more successful, the machine leaving a guidewire to fly freely, achieving thirty yards of straight and level powered flight. Francis Herbert Wenham presented the first paper to the newly formed Aeronautical Society (later the Royal Aeronautical Society), On Aerial Locomotion. He advanced Cayley's work on cambered wings, making important findings. To test his ideas, from 1858 he had constructed several gliders, both manned and unmanned, and with up to five stacked wings. He realised that long, thin wings are better than bat like ones because they have more leading edge for their area. Today this relationship is known as the aspect ratio of a wing. The latter part of the 19th century became a period of intense study, characterized by the "gentleman scientists" who represented most research efforts until the 20th century. Among them was the British scientist philosopher and inventor Matthew Piers Watt Boulton, who studied lateral flight control and was the first to patent an aileron control system in 1868. In 1871, Wenham made the first wind tunnel using a fan, driven by a steam engine, to propel air down a 12 feet (4 m) tube to the model. Meanwhile, the British advances had galvanised French researchers. In 1857, Félix du Temple proposed a monoplane with a tailplane and retractable undercarriage. Developing his ideas with a model powered first by clockwork and later by steam, he eventually achieved a short hop with a full size manned craft in 1874. It achieved lift off under its own power after launching from a ramp, glided for a short time and returned safely to the ground, making it the first successful powered glide in history. In 1865, Louis Pierre Mouillard published an influential book The Empire Of The Air (l'Empire de l'Air). In 1856, Frenchman Jean Marie Le Bris made the first flight higher than his point of departure, by having his glider "L'Albatros artificiel pulled by a horse on a beach. He reportedly achieved a height of 100 metres, over a distance of 200 metres. Alphonse Pénaud, a Frenchman, advanced the theory of wing contours and aerodynamics and constructed successful models of aeroplanes, helicopters and ornithopters. In 1871 he flew the first aerodynamically stable fixed wing aeroplane, a model monoplane he called the "Planophore", a distance of Pénaud's model incorporated several of Cayley's discoveries, including the use of a tail, wing dihedral for inherent stability, and rubber power. The planophore also had longitudinal stability, being trimmed such that the tailplane was set at a smaller angle of incidence than the wings, an original and important contribution to the theory of aeronautics. Pénaud's later project for an amphibian aeroplane, although never built, incorporated other modern features. A tailless monoplane with a single vertical fin and twin tractor propellers, it also featured hinged rear elevator and rudder surfaces, retractable undercarriage and a fully enclosed, instrumented cockpit. Equally authoritative as a theorist was Pénaud's fellow countryman Victor Tatin. In 1879, he flew a model which, like Pénaud's project, was a monoplane with twin tractor propellers but also had a separate horizontal tail. It was powered by compressed air. Flown tethered to a pole, this was the first model to take off under its own power. In 1884, Alexandre Goupil published his work La Locomotion Aérienne (Aerial Locomotion), although the flying machine he later constructed failed to fly. In 1890, the French engineer Clément Ader completed the first of three steam driven flying machines, the Éole. On 9 October 1890, Ader made an uncontrolled hop of around ; this was the first manned aeroplane to take off under its own power. His Avion III of 1897, notable only for having twin steam engines, failed to fly: Ader would later claim success and was not debunked until 1910 when the French Army published its report on his attempt. Sir Hiram Maxim was an American engineer who had moved to England. He built his own whirling arm rig and wind tunnel and constructed a large machine with a wingspan of 105 feet (32 m), a length of 145 feet (44 m), fore and aft horizontal surfaces and a crew of three. Twin propellers were powered by two lightweight compound steam engines each delivering The overall weight was It was intended as a test rig to investigate aerodynamic lift: lacking flight controls it ran on rails, with a second set of rails above the wheels to restrain it. Completed in 1894, on its third run it broke from the rail, became airborne for about 200 yards at two to three feet of altitude and was badly damaged upon falling back to the ground. It was subsequently repaired, but Maxim abandoned his experiments shortly afterwards.

Ұшуды үйрену; Отто Лилиенталь және алғашқы адам ұшулары

XIX ғасырдың соңғы онжылдығында бірқатар маңызды тұлғалар заманауи ұшақты жетілдіріп, қалыптастырды. Тиісті қозғалтқыш болмағандықтан, ұшақ құрылысында тұрақтылық пен басқаруға баса назар аударылды. 1879 жылы Биот Массияның көмегімен құс сияқты желкен құрастырып, қысқа уақытқа ұшты. Ол Франциядағы Әуе мұражайында сақталған және қазірге дейін сақталған, адамды тасымалдайтын ең ерте ұшу аппараты деп есептеледі. Аэродинамикаға ағылшын ғалымы Хорацио Филлипс маңызды үлес қосты. Ол аэродинамикалық көтеру принципін болжаған Кэйли мен Венхамның алдын ала болжамдарын растау үшін аэродинамикалық туннельде кең ауқымды зерттеулер жүргізді. Оның тұжырымдары қазіргі заманғы барлық аэродинамикалық конструкциялардың негізі болып табылады. 1883 және 1886 жылдар аралығында америкалық Джон Джозеф Монтгомери үш адамдық желкендер сериясын жасады, содан кейін аэродинамика және көтеру күшінің айналымы бойынша тәуелсіз зерттеулер жүргізді. Отто Лилиенталь Германияда "Желкендер королі" немесе "Ұшқыш адам" деп танымал болды. Ол Венхамның жұмысын қайталады және 1884 жылы оны кеңейтіп, 1889 жылы "Құс ұшуы - авиацияның негізі" (Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst) атты зерттеуін жариялады, ол авиация тарихындағы ең маңызды еңбектердің бірі саналады. Ол сонымен қатар, Derwitzer Glider және Normal soaring apparatus сияқты, қанатты, моноплан және биплан түрлерін қамтитын бірнеше аспалы желкендерді жасады, бұл Maschinenfabrik Otto Lilienthal компаниясын әлемдегі алғашқы ұшақ өндіруші компанияға айналдырды. 1891 жылдан бастап ол бақылаусыз, жүзіп жүрудің алғашқы адамы болды және ауыр машинамен ұшып бара жатқан алғашқы адамның суреті түсірілді, бұл бүкіл әлемде қызығушылықты оятты. Лилиентальдың жұмысы оған қазіргі заманғы қанаттың тұжырымдамасын жасауға мүмкіндік берді. Оның 1891 жылғы ұшулары адамның ұшуының басталуы ретінде қарастырылады және осы себепті ол көбінесе "авиацияның әкесі" немесе "ұшудың әкесі" деп аталады. Ол өз жұмысын, соның ішінде фотосуреттерді мұқият құжаттады, сондықтан ол ерте пионерлердің ең танымалдарының бірі болып табылады. Лилиенталь 1896 жылы желкен құрылысының апатынан алған жарақаттарынан қайтыс болғанға дейін 2000-нан астам жүзіп өтті. Лилиенталь тоқтаған жерін жалғастыра отырып, Октав Шанут зейнетке шыққаннан кейін ұшақ дизайнымен айналысты және бірнеше желкендерді әзірлеуді қаржылады. 1896 жылдың жазында оның командасы бірнеше жобаларын ұшырды, соңында ең жақсысы екіұшақты жоба екеніне келісті. Лилиенталь сияқты, ол да өз жұмысын құжаттап, суретке түсірді. Ұлыбританияда Максім үшін жұмыс істеген Перси Пилчер 1890 жылдардың ортасынан соңына дейін бірнеше желкендерді жасап, сәтті ұшты. Осы кезеңде австралиялық Лоренс Харгрейвтің қорапша желкенді ойлап табуы практикалық екіұшақты ұшақтың дамуына әкелді. 1894 жылы Харгрейв төрт желкенін біріктіріп, тұғырық орындықты қосты және ауыр машинамен көтерілуді бірінші болып алды, ол 16 фут (5 метр) биікке көтерілді. Кейінгі пилоттық желкенді ұшырудың пионерлері ретінде Англияда Сэмюэл Франклин Коди және Францияда капитан Жени Саконниді атауға болады.

Around the last decade of the 19th century, a number of key figures were refining and defining the modern aeroplane. Lacking a suitable engine, aircraft work focused on stability and control in gliding flight. In 1879, Biot constructed a bird like glider with the help of Massia and flew in it briefly. It is preserved in the Musee de l'Air, France, and is claimed to be the earliest man carrying flying machine still in existence. The Englishman Horatio Phillips made key contributions to aerodynamics. He conducted extensive wind tunnel research on aerofoil sections, proving the principles of aerodynamic lift foreseen by Cayley and Wenham. His findings underpin all modern aerofoil design. Between 1883 and 1886, the American John Joseph Montgomery developed a series of three manned gliders, before conducting his own independent investigations into aerodynamics and circulation of lift. Otto Lilienthal became known as the "Glider King" or "Flying Man" of Germany. He duplicated Wenham's work and greatly expanded on it in 1884, publishing his research in 1889 as Birdflight as the Basis of Aviation (Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst), which is seen as one of the most important works in aviation history. He also produced a series of hang gliders, including bat wing, monoplane and biplane forms, such as the Derwitzer Glider and Normal soaring apparatus, which is considered to be the first air plane in series production, making the Maschinenfabrik Otto Lilienthal the first air plane production company in the world. Starting in 1891, he became the first person to make controlled untethered glides routinely, and the first to be photographed flying a heavier than air machine, stimulating interest around the world. Lilienthal's work led to him developing the concept of the modern wing. His flights in the year 1891 are seen as the beginning of human flight and because of that he is often referred to as either the "father of aviation" or "father of flight". He rigorously documented his work, including photographs, and for this reason is one of the best known of the early pioneers. Lilienthal made over 2,000 glides until his death in 1896 from injuries sustained in a glider crash. Picking up where Lilienthal left off, Octave Chanute took up aircraft design after an early retirement, and funded the development of several gliders. In the summer of 1896, his team flew several of their designs eventually deciding that the best was a biplane design. Like Lilienthal, he documented and photographed his work. In Britain Percy Pilcher, who had worked for Maxim, built and successfully flew several gliders during the mid to late 1890s. The invention of the box kite during this period by the Australian Lawrence Hargrave would lead to the development of the practical biplane. In 1894, Hargrave linked four of his kites together, added a sling seat, and was the first to obtain lift with a heavier than air aircraft, when he flew up 16 feet (5 m). Later pioneers of manned kite flying included Samuel Franklin Cody in England and Captain Génie Saconney in France.

Мұз

Уэльстің Пемброкшир аймағынан Уильям Фрост 1880 жылы жобасын бастады және 16 жылдан соң, ұшатын машина жасап шығарды. 1894 жылы ол "Фрост Ұшағының Глайдері" үшін патент алды. Көзі куәгер болғандардың мәліметінше, 1896 жылы Саундерсфутте бұл аппарат 500 ярдқа ұшып, содан кейін ағашқа шағылысып, далаға құлаған.

Лэнгли

Астрономиядағы көрнекті мансабынан кейін және Смитсондар институтының хатшысы болуға жақын тұрған кезде Сэмюэл Пирпонт Лэнгли қазіргі Питтсбург университетінде аэродинамиканы жан-жақты зерттеуді бастады. 1891 жылы ол өзінің зерттеулерін егжей-тегжейлі баяндаған «Аэродинамикадағы тәжірибелер» атты еңбегін жариялады, содан кейін өзінің жобаларын жасауға кірісті. Ол автоматты аэродинамикалық тұрақтылыққа қол жеткізуді мақсат еткендіктен, ұшу кезіндегі басқаруға көп көңіл бөлмеді. 1896 жылдың 6 мамырында Лэнглидің No. 5 ұшқышсыз, қозғалтқышы бар, ауырлығы ауадан артық, айтарлықтай көлемді ұшақтың алғашқы сәтті және үздіксіз ұшуын жүзеге асырды. Ол Квантико, Вирджиния маңындағы Потомак өзенінде орналасқан қайық үйінің үстіне орнатылған серпімді катапульттен ұшырылды. Сол күні екі ұшу жасалды, біреуі және екіншісі , шамамен жылдамдықпен. Екі жағдайда да No. 5 ұшақ жоспарланғандай суға қонды, өйткені салмақты азайту үшін ол қону шассимен жабдықталмаған еді. 1896 жылдың 28 қарашасында No. 6 ұшағымен тағы бір сәтті ұшу жасалды. Бұл ұшуды Александр Грэм Белл куәгер болып, суретке түсірді. No. 6 ұшағы – бұл No. 4 ұшағының көп өзгерістер енгізілген нұсқасы еді. Бастапқы ұшақтың өте аз бөлігі қалды, сондықтан оған жаңа тағайындама берілді. No. 5 және No. 6 ұшақтарының табысымен Лэнгли өзінің жобаларының толық көлемді, адам тасымалдайтын нұсқасын жасау үшін қаржыландыру іздеуге кірісті. Испания-Америка соғысының ықпалымен АҚШ үкіметі оған әуедегі барлау үшін ұшатын машина жасауға 50 000 доллар бөлді. Лэнгли «Аэродром А» деп аталатын үлкейтілген нұсқаны салуды жоспарлады және кішкентай, төрттен бір бөлігі өлшемдегі Аэродроммен бастады, ол 1901 жылдың 18 маусымында екі рет ұшып, содан кейін 1903 жылы жаңа және қуаттырақ қозғалтқышпен қайта ұшты. Негізгі конструкцияның сәтті сынақтан өткенін көргеннен кейін, ол қолайлы қозғалтқыш мәселесіне назар аударды. Ол Стивен Балзермен келісімшарт жасады, бірақ күткен 500 атынақты қуатты емес, тек ат күшін бергені үшін көңілі қалды. Лэнглидің көмекшісі Чарльз М. Мэнли бұл жобаны сумен салқындатылатын бес цилиндрлі радиальды қозғалтқышқа қайта жасады, ол 950 айналымда қуатты ат күшін өндірді, мұндай нәтижеге жету үшін жылдар кетті. Енді қуаты да, жобасы да бар Лэнгли екеуін үлкен үмітпен біріктірді. Бірақ оның көңілі қалды, себебі ұшақ тым жұқа болып шықты. Бастапқы кішкентай модельдерді үлкейту нәтижесінде өзін-өзі ұстап тұруға жеткіліксіз күші бар конструкция пайда болды. 1903 жылдың соңында жасалған екі ұшырыс Аэродромдың бірден суға құлауымен аяқталды. Ұшқыш Мэнли әр жолы құтқарылды. Сонымен қатар, ұшақтың басқару жүйесі жылдам жауап беруге мүмкіндік бермеді, оның бүйірлік басқару құралы болмады және Аэродромның әуедегі тұрақтылығы шектеулі болды.

After a distinguished career in astronomy and shortly before becoming Secretary of the Smithsonian Institution, Samuel Pierpont Langley started a serious investigation into aerodynamics at what is today the University of Pittsburgh. In 1891, he published Experiments in Aerodynamics detailing his research, and then turned to building his designs. He hoped to achieve automatic aerodynamic stability, so he gave little consideration to in flight control. On 6 May 1896, Langley's Aerodrome No. 5 made the first successful sustained flight of an unpiloted, engine driven heavier than air craft of substantial size. It was launched from a spring actuated catapult mounted on top of a houseboat on the Potomac River near Quantico, Virginia. Two flights were made that afternoon, one of and a second of , at a speed of approximately On both occasions, the Aerodrome No. 5 landed in the water as planned, because, in order to save weight, it was not equipped with landing gear. On 28 November 1896, another successful flight was made with the Aerodrome No. 6. This flight, of , was witnessed and photographed by Alexander Graham Bell. The Aerodrome No. 6 was actually Aerodrome No. 4 greatly modified. So little remained of the original aircraft that it was given a new designation. With the successes of the Aerodrome No. 5 and No. 6, Langley started looking for funding to build a full scale man carrying version of his designs. Spurred by the Spanish–American War, the U. S. government granted him $50,000 to develop a man carrying flying machine for aerial reconnaissance. Langley planned on building a scaled up version known as the Aerodrome A, and started with the smaller Quarter scale Aerodrome, which flew twice on 18 June 1901, and then again with a newer and more powerful engine in 1903. With the basic design apparently successfully tested, he then turned to the problem of a suitable engine. He contracted Stephen Balzer to build one, but was disappointed when it delivered only instead of the he expected. Langley's assistant, Charles M. Manly, then reworked the design into a five cylinder water cooled radial that delivered at 950 rpm, a feat that took years to duplicate. Now with both power and a design, Langley put the two together with great hopes. To his dismay, the resulting aircraft proved to be too fragile. Simply scaling up the original small models resulted in a design that was too weak to hold itself together. Two launches in late 1903 both ended with the Aerodrome immediately crashing into the water. The pilot, Manly, was rescued each time. Also, the aircraft's control system was inadequate to allow quick pilot responses, and it had no method of lateral control, and the Aerodromes aerial stability was marginal.

Аққұйрық

Густав Вайскопф - АҚШ-қа көшіп келген неміс, ол көп ұзамай өзін Уайтхед деп атады. 1897 жылдан 1915 жылға дейін ол алғашқы ұшу машиналарын және қозғалтқыштарды жобалап, құрастырды. 1901 жылдың 14 тамызында, Райт ағайындыларының ұшуынан екі жарым жыл бұрын, ол Коннектикут штатының Фэрфилд қаласындағы өзінің No 21 монопланында бақыланатын, қуатты ұшу жасағанын мәлімдеді. Бұл туралы Бриджпорттың жергілікті «Sunday Herald» газетінде хабарланды. Шамамен 30 жыл өткен соң, бір зерттеуші сұраған бірнеше адам осы немесе басқа Уайтхедтің ұшуларын көргендерін айтты. 2013 жылдың наурызында заманауи авиация саласындағы авторитетті көзқарас саналатын «Jane's All the World's Aircraft» журналы Уайтхедтің ұшуын ауырлаудан ауыр ұшақтың алғашқы пилоттық, қуатты және бақыланатын ұшуы деп мойындады. Смитсондар институты (оригиналды Райт ұшқышының сақтаушылары) және көптеген авиация тарихшылары Уайтхедтің айтылғандай ұшпағанын жақтайды. Корольдік аэронавтикалық қоғамның тарихшылары: «Густав Уайтхед Райт ағайындыларынан бұрын тұрақты, қуатты және бақыланатын ұшулар жасады дегенге қолдау көрсететін ешқандай дәлел жоқ» деп атап өтті. «Scientific American» журналының редакторлары келіседі: «Деректер Уайтхедтің ғана емес, бірінші болып ұшпағанын, сонымен қатар ол ешқашан бақыланатын, қуатты ұшуды жасамағанын көрсетеді».

Пирс

Ричард Пирс - Жаңа Зеландия фермері және өнертапқыш, авиация саласында жаңашылдық тәжірибелер жүргізген. Көп жылдар өткен соң сұхбаттасқан куәгерлер Пирс 1903 жылдың 31 наурызында, Райт ағайындар ұшқаннан тоғыз ай бұрын, ауыр машинамен ұшып, қонғанын айтты. Осы мәлімдемелердің құжаттамалық дәлелдері әлі де интерпретацияға және дауға түсуге ашық, ал Пирс өзі мұндай мәлімдемелер жасаған емес. 1909 жылы газетке берген сұхбатында ол "1904 жылға дейін ешқандай практикалық әрекетке кіріспегенін" айтты. Егер ол 1903 жылы ұшқан болса, ондағы ұшу Райттармен салыстырғанда нашар басқарылған болып көрінеді.

Райт ағайындылары

Жетілдірілген әдіс қолданып, ұшақтың басқарылуына назар аудара отырып, бауырластар 1898 жылдан 1902 жылға дейін желкенді және планерлердің бірнеше үлгілерін жасап, сынақтан өткізді, содан кейін қозғалтқышты ұшақ құрастыруға кірісті. Планерлер жұмыс істеді, бірақ Райттар бұрынғыларының тәжірибесі мен жазбаларына сүйене отырып, күткендей нәтиже бермеді. Олардың 1900 жылы ұшырған алғашқы толық өлшемді планері күткен көтерілудің жартысына ғана ие болды. Келесі жылы салынған екінші планер одан да нашар жұмыс істеді. Олар 200 түрлі қанатты өлшеу үшін күрделі құрылғылар жасады. Нәтижесінде, Райттар бұрынғы есептердегі тартылыс және көтеру қателіктерін түзеді. Олардың сынақтары мен есептеулері арқасында жоғары қанаттық коэффициенті және үш осьті басқару жүйесіне ие үшінші планер құрылды. Олар оны 1902 жылы жүздеген рет сәтті ұшырды, ол бұрынғы үлгілерден әлдеқайда жақсы жұмыс істеді. Жел туннелінде аэродинамикалық профильдерді сынау және толық өлшемді прототиптерді ұшыруды қамтитын қатаң тәжірибе жүйесін қолдану арқылы Райттар келесі жылы жұмыс істейтін ұшақ – Райт Флайерді ғана емес, сонымен қатар аэронавтикалық инженерлік ғылымын дамытуға үлкен үлес қосты. Райттардың бірінші болып бір мезгілде қуат және басқару мәселелерін шешуге тырысқандығы белгілі. Екі мәселе де қиын болды, бірақ олар қызығушылықтарын жоғалтпады. Олар басқару мәселесін қанаттарды бүгіліп басқару арқылы, сонымен қатар рульді басқарумен бірге шешті. Олар аз қуатты ішкі жанатын қозғалтқышты жобалап, жасады. Сонымен қатар, олар бұрынғылардан тиімдірек ағаштан жасалған винттерді жасап, қозғалтқыштың төмен қуатымен де жеткілікті өнімділікке қол жеткізді. Қанаттарды бүгіліп басқару авиацияның басында қысқа ғана уақыт қолданылса да, қанаттарды бүгіліп басқаруды рульмен үйлестіру ұшақты басқарудағы маңызды жетістік болды. Көптеген авиация ізашарлары қауіпсіздікті көбінесе кездейсоқтыққа қалдырған, ал Райттардың дизайны өмір мен денсаулыққа қауіпсіздіксіз ұшуға үйренуге және апаттардан аман қалуға бағытталды. Осы басымдық, сондай-ақ қозғалтқыштың төмен қуаты, ұшу жылдамдығының төмендігіне және қарсы желде ұшып кетуге себеп болды. Артқы ауыр конструкцияның себебі қауіпсіздік емес, өнімділік болды, өйткені алдыңғы қанатты (canard) көп жүктеуге болмайды; анэдральды қанаттар көлденең желге аз сезілді және төменгі тұрақтылыққа сәйкес келді. Смитсон институты мен Халықаралық аэронавтика федерациясының (FAI) мәліметтері бойынша, Райттар 1903 жылдың 17 желтоқсанында Солтүстік Каролина штатындағы Китти Хоктан оңтүстікке қарай 8 шақырым жердегі Килл Девл Хиллсте әуеден ауыррақ, қуатты, басқарылатын ұшақты ұшырды. Орвилл Райттың 12 секунд ішінде 37 метрге ұшқан алғашқы рейсі танымал фотосуретте тіркелді. Сол күні төртінші рет ұшқанда Уилбур Райт 59 секундта 260 метрге ұшты. Ұшуды үш жағалаудағы құтқарушы, жергілікті кәсіпкер және ауылдың бір баласы куә болды, бұл алғашқы қоғамдық және жақсы құжатталған ұшулар болды. Олар қауіпсіздік үшін жерден 10 метрден жоғары көтерілмеді, сондықтан маневр жасауға аз орын болды, ал желдің күшті шамалындағы төрт ұшудың да нәтижесі ойдағыдай болмады. Профессор Фред Э. К. Кулик пен Генри Р. Рекстің (1985) қазіргі заманғы талдауы 1903 жылғы Райт Флайерінің 1902 жылғы планерде жаттыққан Райттардан басқа ешкім басқара алмайтындай тұрақсыз екенін көрсетті. Райттар 1904-1905 жылдары Огайо штатының Дейтон қаласының жанындағы Хаффман Прериде ұшуды жалғастырды. 1904 жылдың мамыр айында олар бастапқы Флайердің ауыр және жақсартылған нұсқасы – Флайер II ұшағын ұсынды. 1905 жылдың 23 маусымында олар үшінші ұшақты – Флайер III ұшағын алғаш рет ұшырды. 1905 жылдың 14 шілдесінде болған ауыр апаттан кейін олар Флайер III-ті қайта жасап, маңызды жобалық өзгерістер енгізді. Олар лифт пен рульдің көлемін екі есеге дейін ұлғайтып, оларды қанаттан екі есеге дейін жылжытты. Олар лифттердің арасына екі тік желпек (көрсетуші) қосты және қанатқа өте кішкентай диэдр берді. Олар рульді қанаттарды бүгіліп басқарудан ажыратып, болашақтағы барлық ұшақтардағыдай, оны бөлек басқару тұтқасына орналастырды. Ұшулар қайта басталғанда, нәтиже бірден көрінді. Флайер I және II ұшақтарындағы тұрақсыздық едәуір төмендеді, соның салдарынан кішігірім апаттардың қажеті болмады. Жаңа Флайер III ұшақтарымен ұшулар 10 минуттан астам, содан кейін 20, содан кейін 30 минутқа созылды. Флайер III бірінші практикалық ұшақ болды (дөңгелектері болмағандықтан және ұшыру құрылғысы қажет болғандықтан), ол толық басқарумен тұрақты түрде ұшып, пилотын қауіпсіз түрде бастапқы нүктеге жеткізіп, зақымсыз қонды. 1905 жылдың 5 қазанында Уилбур 39 минут 23 секунд ішінде 39 шақырымға ұшты. 1907 жылғы сәуір айындағы Scientific American журналының мәліметінше, Райт бауырлары сол кезде әуеден ауыр навигация туралы ең озық білімге ие болған. Алайда, сол журналдың сол санында АҚШ-та бұрын қоғамдық ұшу өткізілмегені де айтылды. Сондықтан олар әуеден ауыр ұшатын машинаны дамытуға ынталандыру үшін Scientific American Aeronautic Trophy құрды. Гленн Х. Кертис 1908 жылы мамыр айында алдын ала жарияланған және ресми тіркелген June Bug ұшуымен жүлдеге ие болды.

Using a methodical approach and concentrating on the controllability of the aircraft, the brothers built and tested a series of kite and glider designs from 1898 to 1902 before attempting to build a powered design. The gliders worked, but not as well as the Wrights had expected based on the experiments and writings of their predecessors. Their first full size glider, launched in 1900, had only about half the lift they anticipated. Their second glider, built the following year, performed even more poorly. Rather than giving up, the Wrights constructed their own wind tunnel and created a number of sophisticated devices to measure lift and drag on the 200 wing designs they tested. As a result, the Wrights corrected earlier mistakes in calculations regarding drag and lift. Their testing and calculating produced a third glider with a higher aspect ratio and true three axis control. They flew it successfully hundreds of times in 1902, and it performed far better than the previous models. By using a rigorous system of experimentation, involving wind tunnel testing of airfoils and flight testing of full size prototypes, the Wrights not only built a working aircraft the following year, the Wright Flyer, but also helped advance the science of aeronautical engineering. The Wrights appear to be the first to make serious studied attempts to simultaneously solve the power and control problems. Both problems proved difficult, but they never lost interest. They solved the control problem by inventing wing warping for roll control, combined with simultaneous yaw control with a steerable rear rudder. Almost as an afterthought, they designed and built a low powered internal combustion engine. They also designed and carved wooden propellers that were more efficient than any before, enabling them to gain adequate performance from their low engine power. Although wing warping as a means of lateral control was used only briefly during the early history of aviation, the principle of combining lateral control in combination with a rudder was a key advance in aircraft control. While many aviation pioneers appeared to leave safety largely to chance, the Wrights' design was greatly influenced by the need to teach themselves to fly without unreasonable risk to life and limb, by surviving crashes. This emphasis, as well as low engine power, was the reason for low flying speed and for taking off in a headwind. Performance, rather than safety, was the reason for the rear heavy design because the canard could not be highly loaded; anhedral wings were less affected by crosswinds and were consistent with the low yaw stability. According to the Smithsonian Institution and Fédération Aéronautique Internationale (FAI), the Wrights made the first sustained, controlled, powered heavier than air manned flight at Kill Devil Hills, North Carolina, four miles (8 km) south of Kitty Hawk, North Carolina on 17 December 1903. The first flight by Orville Wright, of 120 feet (37 m) in 12 seconds, was recorded in a famous photograph. In the fourth flight of the same day, Wilbur Wright flew 852 feet (260 m) in 59 seconds. The flights were witnessed by three coastal lifesaving crewmen, a local businessman, and a boy from the village, making these the first public flights and the first well documented ones. They flew only about ten feet above the ground as a safety precaution, so they had little room to manoeuvre, and all four flights in the gusty winds ended in a bumpy and unintended "landing". Modern analysis by Professor Fred E. C. Culick and Henry R. Rex (1985) has demonstrated that the 1903 Wright Flyer was so unstable as to be almost unmanageable by anyone but the Wrights, who had trained themselves in the 1902 glider. The Wrights continued flying at Huffman Prairie near Dayton, Ohio in 1904–05. In May 1904 they introduced the Flyer II, a heavier and improved version of the original Flyer. On 23 June 1905, they first flew a third machine, the Flyer III. After a severe crash on 14 July 1905, they rebuilt the Flyer III and made important design changes. They almost doubled the size of the elevator and rudder and moved them about twice the distance from the wings. They added two fixed vertical vanes (called "blinkers") between the elevators and gave the wings a very slight dihedral. They disconnected the rudder from the wing warping control, and as in all future aircraft, placed it on a separate control handle. When flights resumed the results were immediate. The serious pitch instability that hampered Flyers I and II was significantly reduced, so repeated minor crashes were eliminated. Flights with the redesigned Flyer III started lasting over 10 minutes, then 20, then 30. Flyer III became the first practical aircraft (though without wheels and needing a launching device), flying consistently under full control and bringing its pilot back to the starting point safely and landing without damage. On 5 October 1905, Wilbur flew 24 mile (39 km) in 39 minutes 23 seconds. According to the April 1907 issue of the Scientific American magazine, the Wright brothers seemed to have the most advanced knowledge of heavier than air navigation at the time. However, the same magazine issue also claimed that no public flight had been made in the United States before its April 1907 issue. Hence, they devised the Scientific American Aeronautic Trophy in order to encourage the development of a heavier than air flying machine. Glenn H. Curtiss won the trophy in 1908 with the first pre announced and officially recorded flight of the June Bug.

Пионерлік дәуір (19031914)

Бұл кезеңде практикалық ұшақтар мен дирижабльдер дамыды және олардың алғашқы қолданылуы, шарлар мен желкендермен бірге, жеке, спорттық және әскери мақсаттарда жүзеге асты.

Еуропадағы ізашарлар

Рейтті басқарудың ағайынды Wright-тың толық жүйесі 1906 жылдың қаңтар айында l'Aerophile журналында жарияланғанымен, бұл жетістіктің маңыздылығы мойындалмады, ал еуропалық зерттеушілер көбінесе тұрақты машина жасауға күш салды. Румыниялық инженер Траян Вуя 1906 жылы 18 наурызда және 19 тамызда 12 және 24 метрге ұшқанда қысқа қуатты ұшуларды жасады. Ол өзі жасаған, толыққанды дөңгелекті шассиі бар, өздігінен қозғалатын, тұрақты қанатты ұшақты пайдаланды. Одан кейін Жакоб Эльхаммер Данияда 1906 жылдың 12 қыркүйегінде 42 метрге ұшып, монопланын сынақтан өткізді. 1906 жылдың 13 қыркүйегінде бразилиялық Альберто Сантос Дюмон Парижде 14 bis ұшағымен (француз тілінде "жаралы құс" деп те аталады) қоғамдық ұшу жасады. Бұл ұшақ айқын қанатты бұрышпен және канар конфигурациясымен жасалған. Ол Париждің Булонский орманындағы Багателл сарайының аумағында көптеген куәгерлердің алдында ұшты. Бұл жақсы құжатталған оқиға Еуропадағы қуатты, ауадан ауыр машинаның алғашқы ұшуын Аэро-клуб де Франс растады және ол Дойч Архидекон сыйлығын жеңіп алды. 1906 жылдың 12 қарашасында Сантос Дюмон 21,5 секундта ұшып, Халықаралық Аэронавтика Федерациясы мойындаған бірінші әлемдік рекордты орнатты. 1907 жылдың наурыз айында 14 bis тағы бір қысқа ұшу жасады, содан кейін ол қолданыстан шығарылды. 1907 жылдың наурыз айында Габриэль Воазин өзінің Voisin бипланының алғашқы үлгісін ұшырды. 1908 жылдың 13 қаңтарында Генри Фарман осы типтің екінші үлгісімен ұшты және ұшақ бір километрден астам қашықтықты ұшып, көтерілген жеріне қонған Дойч Архидеконнің Ұлы авиациялық жүлдесін жеңіп алды. Ұшу 1 минут 28 секундқа созылды.

Ұшу - қалыптасқан технология

Сантос Дюмон кейіннен қанаттардың арасына көбірек бүйірлік тұрақтылықты алу үшін аilerондарды қосты. Оның соңғы дизайны, алғаш рет 1907 жылы ұшқан, "Демоизль" моноплан сериясы (No. 19 - 22 нөмірлері). "Демоизль" No 19 ұшағын 15 күнде ғана құрастыруға болады және ол әлемдегі алғашқы сериялық өндірісті ұшақ болып табылады. "Демоизль" сағатына 120 км жылдамдыққа жетті. Фюзеляжі үш арнайы күшейтілген бамбуктан жасалған бағанадан тұрды: ұшқыш дәстүрлі шассидің негізгі дөңгелектері арасындағы орындықта отырды, ал дөңгелектері ұшақтың төменгі алдыңғы бөлігінде орналасқан, ал артқы фюзеляж құрылымының астында, жартылай артқа қарай жылғыш орналасқан. "Демоизль" ұшу кезінде фюзеляж құрылымының артқы жағындағы универсалды буын түрінде бекітілген крест тәрізді құйрық бөлігі арқылы басқарылды, ол лифт және руль ретінде жұмыс істеді, ал қанаттардың бүгілуі (No. 20) арқылы айналуды қамтамасыз етті, мұнда қанаттар тек "төменге" қарай бүгілді. 1908 жылы Уилбур Райт Еуропаға сапар шегіп, тамыз айынан бастап Францияның Ле-Манс қаласында бірнеше ұшу демонстрацияларын өткізді. 8 тамыздағы алғашқы демонстрация француз авиациялық тәжірибешілерінің көпшілігін қамтыған аудиторияны тартты, олар ағайынды Райттың ұшағының айқын артықшылығына, әсіресе тығыз бақыланатын бұрылыстар жасау қабілетіне таң қалды. Бұрылыстар жасауда айналуды басқарудың маңыздылығын еуропалық тәжірибешілердің барлығы дерлік мойындады: Анри Фарман өзінің Voisin бипланына аilerондарды орнатты және көп ұзамай өзінің жеке ұшақ құрастыру бизнесін құрды, оның алғашқы өнімі ықпалды Farman III бипланы болды. Келесі жылы ұшқышпен ұшудың арманшылдар мен эксцентриктердің ғана емес, басқа да нәрсе ретінде кеңінен танылғанын көрдік. 1909 жылдың 25 шілдесінде Луи Блерио ағылшын арнасын ұшып өту үшін британдық Daily Mail газеті ұсынған 1000 фунт стерлингтік сыйлықты жеңіп алып, әлемдік атаққа ие болды, ал тамыз айында Франция президенті Арман Фаллиер мен Дэвид Ллойд Джорджты қоса алғанда, жарты миллионға жуық адам Реймстегі алғашқы авиациялық жиынның бірі - Grande Semaine d'Aviation-ға қатысты. 1914 жылы пионер-ұшқыш Тони Яннус Санкт-Петербург – Тампа әуе желісінің, әлемдегі алғашқы коммерциялық жолаушылар тасымалдаушы әуе компаниясының тұңғыш рейсін жүргізді. Тарихшылар ағайынды Райттың патенттік соғысы Еуропаға қарағанда АҚШ-тағы авиация өнеркәсібінің дамуына кедергі келтірді ме, жоқ па деген мәселеде келіспейді. Патенттік соғыс Бірінші дүниежүзілік соғыс кезінде аяқталды, өйткені үкімет өнеркәсіпке патенттік пул құруға қысым жасады, ал негізгі дауласушылар өнеркәсіптен шығып кетті.

Santos Dumont later added ailerons between the wings in an effort to gain more lateral stability. His final design, first flown in 1907, was the series of Demoiselle monoplanes (Nos. 19 to 22). The Demoiselle No 19 could be constructed in only 15 days and became the world's first series production aircraft. The Demoiselle achieved 120 km/h. The fuselage consisted of three specially reinforced bamboo booms: the pilot sat in a seat between the main wheels of a conventional landing gear whose pair of wire spoked mainwheels were located at the lower front of the airframe, with a tailskid half way back beneath the rear fuselage structure. The Demoiselle was controlled in flight by a cruciform tail unit hinged on a form of universal joint at the aft end of the fuselage structure to function as elevator and rudder, with roll control provided through wing warping (No. 20), with the wings only warping "down". In 1908, Wilbur Wright travelled to Europe, and starting in August gave a series of flight demonstrations at Le Mans in France. The first demonstration, made on 8 August, attracted an audience including most of the major French aviation experimenters, who were astonished by the clear superiority of the Wright Brothers' aircraft, particularly its ability to make tight controlled turns. The importance of using roll control in making turns was recognised by almost all the European experimenters: Henri Farman fitted ailerons to his Voisin biplane and shortly afterwards set up his own aircraft construction business, whose first product was the influential Farman III biplane. The following year saw the widespread recognition of powered flight as something other than the preserve of dreamers and eccentrics. On 25 July 1909, Louis Blériot won worldwide fame by winning a £1,000 prize offered by the British Daily Mail newspaper for a flight across the English Channel, and in August around half a million people, including the President of France Armand Fallières and David Lloyd George, attended one of the first aviation meetings, the Grande Semaine d'Aviation at Reims. In 1914, pioneering aviator Tony Jannus captained the inaugural flight of the St. Petersburg Tampa Airboat Line, the world's first commercial passenger airline. Historians disagree about whether the Wright brothers patent war impeded development of the aviation industry in the United States compared to Europe. The patent war ended during World War I when the government pressured the industry into forming a patent pool, and major litigants had left the industry.

Роторлы кеме

1877 жылы итальяндық инженер, өнертапқыш және авиацияның алғашқы дамуына үлес қосқан Энрико Форланини бу машинасымен жұмыс істейтін ұшқышсыз тікұшақ құрастырды. Ол Милан қаласындағы саябақтан тік көтеріліп, 20 секунд бойы бір биіктікте қалды. Милан қаласы Энрико Форланинидің құрметіне қалалық әуежайын, сондай-ақ Линате әуежайын және жақын орналасқан Парко Форланини саябағын атады. Милан қаласында оның атымен аталатын Viale Enrico Forlanini даңғылы да бар. Алғашқы рет адаммен басқарылатын тікұшақтың жерден көтерілгені 1907 жылы Breguet Richet Gyroplane тікұшағының тізгішпен ұшуы болды. Осы жылдың соңында француздық Cornu тікұшағы Францияның Лизийо қаласында алғашқы еркін ұшуды жасады. Дегенмен, бұл үлгілер практикалық болған жоқ.

Әскери мақсатта

Ұшақтар ойдағыдай пайда болғаннан кейін-ақ әскери мақсаттарда қолданыла бастады. Әскери мақсаттарда оларды алғаш рет пайдаланған ел – Италия, оның ұшақтары 1911 жылдың қыркүйегі мен 1912 жылдың қазаны аралығында өткен итальян-түрік соғысы кезінде Ливияда барлау, бомбалау және артиллерияны түзеу мақсатында ұшты. Сонымен қатар, тарихында алғаш рет ұшақ осы соғыс кезінде Осман әскерлерінің мылтығынан атып түсірілді. Алғашқы миссия (барлау) 1911 жылдың 23 қазанында орындалды. Алғашқы бомбалау миссиясы 1911 жылдың 1 қарашасында жүзеге асырылды. Содан кейін Болгария да осы үлгіні қабылдады. Оның ұшақтары 1912-1913 жылдардағы Бірінші Балқан соғысы кезінде Османдықтардың бекіністеріне шабуыл жасап, барлау жүргізді. Ұшақтарды шабуылда, қорғаныста және барлауда кеңінен пайдаланған алғашқы соғыс – Бірінші дүниежүзілік соғыс болды. Одақтастар мен Орталық державалар ұшақтар мен дирижабльдерді кеңінен қолданды. Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін ұшақты шабуылдық қару ретінде пайдалану идеясы көбінесе жоққа шығарылса да, оны фотосуретке түсіру мүмкіндігі ешбір күштің назарынан тыс қалмады. Еуропадағы барлық ірі күштерде соғысқа дейінгі спорттық үлгілерден жасалған жеңіл ұшақтар бар еді, олар барлау бөлімдеріне бекітілген. Ұшқыштар мен жердегі командирлер арасындағы байланыстың маңыздылығы арта келе, ұшақтарда радиотелефондар да зерттелді, атап айтқанда SCR 68 моделі.

Жауынгерлік схемалар

Көп ұзамай ұшақтар бір-біріне оқ атып, бірақ қарудың тұрақты орны болмауы мәселе тудырды. Француздар бұл мәселені 1914 жылдың соңында Роланд Гаррос ұшағының алғы бөлігіне автоматты мылтық бекіткен кезде шешті. Адольф Пегуд бірінші "эске" атанды, ол бес жеңіске қол жеткізіп, сондай-ақ соғыста қаза тапқан алғашқы эске айналды. Бірақ, 1 шілдеде 1915 жылы неміс Luftstreitkräfte лейтенанты Курт Винтгенс синхронды автоматпен жабдықталған, арнайы құрастырылған истребитель ұшағымен әуедегі алғашқы жеңіске қол жеткізді. Ұшқыштар заманауи рыцарьлар секілді бейнеленді, олар жауларымен жеке-жеке күресті. Көптеген ұшқыштар әуедегі шайқастарда танымал болды; ең белгілісі – Манфред фон Рихтгофен, "Қызыл барон" деп аталған, ол әртүрлі ұшақтармен 80 ұшақты атып түсірді, олардың ең танымалдары Fokker Dr. I болды. Одақтас әскерлер тарапынан Рене Пол Фонк барлық уақыттағы ең көп жеңіске (75) ие болды, тіпті кейінгі соғыстар ескерілгенде де. Франция, Ұлыбритания, Германия және Италия соғыс кезінде қолданылған истребитель ұшақтарын өндіруші елдердің алдында болды, ал неміс авиация технологы Хьюго Юнкерс 1915 жылдың соңынан бастап толығымен металдан жасалған ұшақтарды пайдалану арқылы болашаққа бағыт көрсетті.

Дүниежүзілік соғыстар аралығы (19181939)

Бірінші және екінші дүниежүзілік соғыстар арасындағы жылдары ұшақтардың технологиясы үлкен дамуға ие болды. Ұшақтар ағаштан және матадан жасалған, аз қуатты бипландардан алюминийден жасалған, жылдам, қуатты монопландарға дейін өзгерді. Бұл дамудың негізінде бірінші дүниежүзілік соғыс кезіндегі Хьюго Юнкерстің жұмысы, сондай-ақ американдық дизайнер Уильям Бушнелл Стоут пен совет дизайнері Андрей Туполевтің осы жетістіктерді қабылдауы жатты. Үлкен, қатты дирижабльдердің дәуірі келді де, өтті. Алғашқы табысты роторлы ұшақ – автогиро, оны испан инженері Хуан де ла Сиерва ойлап тапты және 1919 жылы алғаш рет ұшты. Бұл конструкцияда ротор қозғалтқышпен қоздырылмайды, бірақ ауа ағынымен жел тегершігі сияқты айналады. Ұшақты алға жылжыту үшін жеке қозғалтқыш қолданылады. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін тәжірибелі ұшқыштар өздерінің шеберліктерін көрсетуге құштар болды. Көптеген американдық ұшқыштар «қора-қуыстылар» болып, елдің кішкентай қалаларына ұшып, ұшу қабілеттерін көрсетіп, сондай-ақ жолаушыларды ақылы түрде тасыды. Кейін «қора-қуыстылар» көбірек ұйымдастырылған топтарға бірікті. Елде әуе көрсетілімдері пайда болды, онда ұшақ жарыстары, акробатикалық трюктар мен әуеде басымдық таныту шеберлігі көрсетілді. Ұшақ жарыстары қозғалтқыштар мен ұшақ құрылымын дамытуға түрткі болды, мысалы, Шнайдер кубогы Supermarine S.6B сияқты жылдам және әдемі монопландардың жасалуына әкелді. Ұшқыштар ақшалай сыйлықтар үшін жарысқа түсіп, жылдамдық пен тиімділікке ұмтылды. Амелия Эрхарт, бәлкім, «қора-қуыстылар» мен әуе шоуларындағы ең танымал тұлға болды. Ол сондай-ақ Атлант және Тынық мұхиттарын кесіп өту сияқты рекордтарға қол жеткізген алғашқы әйел ұшқыш атанды. Қашықтық және жылдамдық рекордтары үшін басқа да жүлделер дамуға серпін берді. Мысалы, 1919 жылдың 14 маусымында капитан Джон Алкок пен лейтенант Артур Браун Викерс Вими ұшағымен Ньюфаундлендтен, Сент-Джоннан Ирландияның Клифден қаласына тоқтамай ұшып, 13 000 фунт стерлинг (65 000 доллар) тұратын Нортклиф сыйлығын жеңіп алды. 1922 жылы португалиялық теңізшілер Гаго Кутиньо мен Сакадура Кабрал Лиссабоннан (Португалия) Рио-де-Жанейроға (Бразилия) тек ішкі навигация құралдарын пайдаланып, әуеден Оңтүстік Атлантиканы ең алғаш рет кесіп өтті. Олар ұшақты жасанды көкжиекпен жабдықтап, сол кездегі әуе навигациясын революциялаған өнертабыс жасады (Гаго Кутиньо екі деңгейлі спирттік деңгейлерді біріктіретін секстанттың түрін ойлап тапты). Бес жылдан кейін Чарльз Линдберг Атлантиканы жалғыз өзі тоқтамай кесіп өткені үшін 25 000 доллар тұратын Ортейг сыйлығын алды. Бұл авиацияда «Линдбергтің өрлеуі» деп аталатын жағдайға әкелді, нәтижесінде әуемен тасылатын пошта көлемі 50 пайызға өсті, ұшқыштардың лицензиясына өтініштер үш есеге көбейді, ал ұшақтардың саны алты ай ішінде төрт есеге артты. Линдбергтен үш ай өткен соң Пол Редферн Кариб теңізін жалғыз өзі кесіп өтті, бірақ Венесуэла үстінен ұшып бара жатып жоғалып кетті. Австралиялық сэр Чарльз Кингсфорд Смит Оңтүстік крестте Тынық мұхиты арқылы ұшып өткен алғашқы адам болды. Оның экипажы Калифорния штатының Оукленд қаласынан Аустралияға үш кезеңмен алғашқы Тынық мұхит аралық рейс жасады. Бірінші (Оуклендтен Гавайиге дейін) 2400 миль (3862 км) болды, 27 сағат 25 минутқа созылып, ешқандай оқиғасыз өтті. Содан кейін олар Фиджидің Сува қаласына 34 сағат 30 минутта ұшып жетті. Бұл сапардың ең қиын бөлігі болды, өйткені олар экваторға жақын жердегі үлкен найзағайлы дауыл арқылы ұшып өтті. Содан кейін олар Брисбенге 20 сағат ішінде ұшып барып, 1928 жылы 9 маусымда шамамен 7400 миль (11909 км) ұшып келгеннен кейін жерге қонды. Келген кезде Кингсфорд Смитті өзінің туған қаласы Брисбендегі Eagle Farm әуежайында 25 000 адам қарсы алды. Оған австралиялық авиатор Чарльз Ульм көмекші ұшқыш ретінде, американдық Джеймс Уорнер мен капитан Гарри Лион (радиооператор, навигатор және инженер) еріп жүрді. Олар қоныстанғаннан кейін бір апта өткен соң Кингсфорд Смит пен Ульм Колумбияға саяхаттары туралы әңгімелейтін диск жаздырды. Кейінірек Кингсфорд Смит Ульммен бірге өз саяхаттарын жалғастырып, 1929 жылы әлемді айналып өтіп, екватордан екі рет өтті. Атлантикалық мұхитты әуеден жеңіл бірінші рет 1919 жылдың шілдесінде Ұлыбританияның R34 әуе кемесі мен экипажы Шығыс Лотианнан Шотландияның Лонг-Айленд қаласына, Нью-Йоркке, содан кейін Англияның Пулхам қаласына ұшып барған. 1929 жылы дирижабльдер технологиясы дамығандықтан, Graf Zeppelin әуе кемесімен қыркүйек айында әлемді айналып өтудің алғашқы рейсі жасалды, ал қазан айында сол әуе кемесі алғашқы коммерциялық трансатлантикалық рейсті ашты. Алайда, 1937 жылдың 6 мамырында Нью-Джерси штатының Лейкхерст көліне қонбас бұрын өртенген LZ 129 Hindenburg дирижаблінің қирауынан кейін қатты дирижабльдер дәуірі аяқталды, нәтижесінде 97 адамның 35-і қаза тапты. Бұрынғы дирижабль апаттары, Wingfoot Express (1919), R101 (1930), Akron (1933) және Macon (1935) дирижабльдердің қауіпсіздігіне күмән тудырды, бірақ АҚШ Әскери-теңіз күштерінің дирижабльдерінің апаттары гелийді ғана көтеруші орта ретінде пайдаланудың маңыздылығын көрсетті. Hindenburg дирижаблінің қирауынан кейін халықаралық рейстерді жүзеге асыратын қалған дирижабль, Graf Zeppelin зейнетке шығарылды (1937 жылдың маусымы). Оның ізбасары, Graf Zeppelin II дирижаблі 1938 жылдан 1939 жылға дейін негізінен Германия аумағында бірнеше рейс жасады, бірақ Германия Екінші дүниежүзілік соғысты бастағанда тоқтатылды. Қалған екі неміс дирижаблі 1940 жылы неміс Люфтвафесіне металл беру үшін жартылай бұзылды. АҚШ-тың соңғы қатты дирижаблі Los Angeles 1932 жылдан бері ұшпағандықтан 1939 жылдың соңында бұзылды. Сонымен қатар, Версаль келісімімен ұшақтарды дамытуға шектеу қойылған Германия 1920 жылдары, әсіресе Вассеркупеде, планер спортын дамытты. Қазіргі заманда планер авиациясының түрлі салаларында 400 000-нан астам адам қатысады. 1929 жылы Джимми Дулиттл құралдық ұшуды ойлап тапты. 1929 жылы сонымен қатар, осы уақытқа дейін жасалған ең үлкен ұшақ – 48 метр қанат кеңдігі бар Dornier Do X алғаш рет ұшты. 1929 жылдың 21 қазанында жасалған 70-ші сынақ рейсінде 169 адам болды, бұл рекорд 20 жыл бойы сақталды. Автогироның, кез келген типтегі роторлы ұшақтың алғашқы практикалық үлгісінің жасалғанынан тура 10 жыл өткен соң, совет инженерлері Борис Н. Юрьев пен Алексей М. Черемухин ЦАГИ 1 ЕА бір роторлы тікұшағын жасап, сынақтан өткізді. Тікұшақта ашық құбырлы каркас, төрт қанатты бас ротор және мұрын және құйрық бөліктерінде орналасқан екі жұп диаметрі әртүрлі анти-моменттік роторлар қолданылды. Екі M 2 қозғалтқышымен, Бірінші дүниежүзілік соғыстағы Gnome Monosoupape роторлық радиальды қозғалтқышының жаңартылған нұсқасымен жабдықталған ЦАГИ 1 ЕА бірнеше сәтті төмен биіктіктегі рейстер жасады. 1932 жылдың 14 тамызында Черемухин 1 ЕА тікұшағын ресми емес биіктікке көтеріп, әлемдегі алғашқы сәтті бір роторлы тікұшақтың сынақтан өткен және ұшқан үлгісі болды. Неміс Dornier Do X ұшқаннан бес жыл өткен соң, Туполев 1930-шы жылдардың ең үлкен ұшағын – советтік Максим Горькийді жасады, ол Junkers әдісімен металлдан жасалған ең үлкен ұшақ болды. 1930-шы жылдарда реактивтік қозғалтқыштарды дамыту Германияда және Ұлыбританияда басталды – екі ел де Екінші дүниежүзілік соғыстың соңына қарай реактивтік ұшақтарды жасады. 1936 жылы Эскишехирдегі Әскери авиация академиясына түсіп, Бірінші ұшақ полкінде оқуын аяқтаған Сабиха Гөкчен истребительдер мен бомбалаушы ұшақтарды ұшырып, түрік, әйел авиаторы және әлемдегі алғашқы әйел-жауынгер ұшқышы атанды. Ұшқыш мансабында ол 8000 сағаттан астам ұшты, оның 32 сағаты жауынгерлік тапсырмаларға арналды.

The years between World War I and World War II saw great advancements in aircraft technology. Airplanes evolved from low powered biplanes made from wood and fabric to sleek, high powered monoplanes made of aluminium, based primarily on the founding work of Hugo Junkers during the World War I period and its adoption by American designer William Bushnell Stout and Soviet designer Andrei Tupolev. The age of the great rigid airships came and went. The first successful rotorcraft appeared in the form of the autogyro, invented by Spanish engineer Juan de la Cierva and first flown in 1919. In this design, the rotor is not powered but is spun like a windmill by its passage through the air. A separate powerplant is used to propel the aircraft forwards. After World War I, experienced fighter pilots were eager to show off their skills. Many American pilots became barnstormers, flying into small towns across the country and showing off their flying abilities, as well as taking paying passengers for rides. Eventually, the barnstormers grouped into more organized displays. Air shows sprang up around the country, with air races, acrobatic stunts, and feats of air superiority. The air races drove engine and airframe development—the Schneider Trophy, for example, led to a series of ever faster and sleeker monoplane designs culminating in the Supermarine S.6B. With pilots competing for cash prizes, there was an incentive to go faster. Amelia Earhart was perhaps the most famous of those on the barnstorming/air show circuit. She was also the first female pilot to achieve records such as the crossing of the Atlantic and Pacific Oceans. Other prizes, for distance and speed records, also drove development forwards. For example, on 14 June 1919, Captain John Alcock and Lieutenant Arthur Brown co piloted a Vickers Vimy non stop from St. John's, Newfoundland to Clifden, Ireland, winning the £13,000 ($65,000) Northcliffe prize. The first flight across the South Atlantic and the first aerial crossing using astronomical navigation, was made by the naval aviators Gago Coutinho and Sacadura Cabral in 1922, from Lisbon, Portugal, to Rio de Janeiro, Brazil, with only internal means of navigation, in an aircraft specifically fitted for himself with an artificial horizon for aeronautical use, an invention that revolutionized air navigation at the time (Gago Coutinho invented a type of sextant incorporating two spirit levels to provide an artificial horizon). Five years later Charles Lindbergh received the Orteig Prize of $25,000 for the first solo non stop crossing of the Atlantic. This caused what was known in aviation at the time as the "Lindbergh boom", where the volume of mail moving by air increased 50 percent, applications for pilots' licences tripled, and the number of planes quadrupled all within six months of the flight. About three months after Lindbergh, Paul Redfern was the first to solo the Caribbean Sea and went missing flying over Venezuela. Australian Sir Charles Kingsford Smith was the first to fly across the larger Pacific Ocean in the Southern Cross. His crew left Oakland, California to make the first trans Pacific flight to Australia in three stages. The first (from Oakland to Hawaii) was 2400 mile (3862 km), took 27 hours 25 minutes, and was uneventful. They then flew to Suva, Fiji 3100 mile (4989 km) away, taking 34 hours 30 minutes. This was the toughest part of the journey as they flew through a massive lightning storm near the equator. They then flew on to Brisbane in 20 hours, where they landed on 9 June 1928 after approximately 7400 mile (11909 km) total flight. On arrival, Kingsford Smith was met by a huge crowd of 25,000 at Eagle Farm Airport in his hometown of Brisbane. Accompanying him were Australian aviator Charles Ulm as the relief pilot, and the Americans James Warner and Captain Harry Lyon (who were the radio operator, navigator and engineer). A week after they landed, Kingsford Smith and Ulm recorded a disc for Columbia talking about their trip. With Ulm, Kingsford Smith later continued his journey being the first in 1929 to circumnavigate the world, crossing the equator twice. The first lighter than air crossings of the Atlantic were made by airship in July 1919 by His Majesty's Airship R34 and crew when they flew from East Lothian, Scotland to Long Island, New York and then back to Pulham, England. By 1929, airship technology had advanced to the point that the first round the world flight was completed by the Graf Zeppelin in September and in October, the same aircraft inaugurated the first commercial transatlantic service. However, the age of the rigid airship ended following the destruction by fire of the zeppelin LZ 129 Hindenburg just before landing at Lakehurst, New Jersey on 6 May 1937, killing 35 of the 97 people aboard. Previous spectacular airship accidents, from the Wingfoot Express disaster (1919) to the loss of the R101 (1930), the Akron (1933) and the Macon (1935) had already cast doubt on airship safety, but with the disasters of the U. S. Navy's rigids showing the importance of solely using helium as the lifting medium; following the destruction of the Hindenburg, the remaining airship making international flights, the Graf Zeppelin was retired (June 1937). Its replacement, the rigid airship Graf Zeppelin II, made a number of flights, primarily over Germany, from 1938 to 1939, but was grounded when Germany began World War II. Both remaining German zeppelins were scrapped in 1940 to supply metal for the German Luftwaffe; the last American rigid airship, the Los Angeles, which had not flown since 1932, was dismantled in late 1939. Meanwhile, Germany, which was restricted by the Treaty of Versailles in its development of powered aircraft, developed gliding as a sport, especially at the Wasserkuppe, during the 1920s. In its various forms, in the 21st century sailplane aviation now has over 400,000 participants. In 1929, Jimmy Doolittle developed instrument flight. 1929 also saw the first flight of by far the largest plane ever built until then: the Dornier Do X with a wingspan of 48 m. On its 70th test flight on 21 October 1929, there were 169 people on board, a record that was not broken for 20 years. Less than a decade after the development of the first practical rotorcraft of any type with the autogyro, in the Soviet Union, Boris N. Yuriev and Alexei M. Cheremukhin, two aeronautical engineers working at the Tsentralniy Aerogidrodinamicheskiy Institut, constructed and flew the TsAGI 1 EA single rotor helicopter, which used an open tubing framework, a four blade main rotor, and twin sets of diameter anti torque rotors; one set of two at the nose and one set of two at the tail. Powered by two M 2 powerplants, up rated copies of the Gnome Monosoupape rotary radial engine of World War I, the TsAGI 1 EA made several successful low altitude flights. By 14 August 1932, Cheremukhin managed to get the 1 EA up to an unofficial altitude of with what is likely to be the first successful single lift rotor helicopter design ever tested and flown. Only five years after the German Dornier Do X had flown, Tupolev designed the largest aircraft of the 1930s era, the Maksim Gorky in the Soviet Union by 1934, as the largest aircraft ever built using the Junkers methods of metal aircraft construction. In the 1930s, development of the jet engine began in Germany and in Britain – both countries would go on to develop jet aircraft by the end of World War II. After enrolling in the Military Aviation Academy in Eskisehir in 1936 and undertaking training at the First Aircraft Regiment, Sabiha Gökçen, flew fighter and bomber planes becoming the first Turkish, female aviator and the world's first, female, combat pilot. During her flying career, she achieved some 8,000 hours, 32 of which were combat missions.

Екінші дүниежүзілік соғыс (19391945)

Екінші дүниежүзілік соғыста ұшақтарды ғана емес, сонымен қатар ұшуға негізделген қару-жарақ жеткізу жүйелерін әзірлеу және өндіру қарқыны күрт артты. Әуе шайқасы тактикасы мен доктриналары осыған сәйкес дамыды. Ірі ауқымды стратегиялық бомбалау кампаниялары жүргізілді, эскорттық истребительдер енгізілді, ал жаңаша ұшақтар мен қару-жарақтар сүңгіре ұшу бомбалаушылары, истребитель-бомбалаушылар және жердегі нысаналарды шабуылдайтын ұшақтармен кішкентай нысаналарға дәл соққы беруге мүмкіндік берді. Радар сияқты жаңа технологиялар әуе қорғанысын үйлестіріп, басқаруды жақсартты. Алғашқы реактивті ұшақ 1939 жылы Эрих Варсиц ұшқан Heinkel He 178 (Германия) болды, одан кейін 1942 жылдың шілдесінде әлемдегі алғашқы операциялық реактивті ұшақ Messerschmitt Me 262, ал 1943 жылдың маусымында әлемдегі алғашқы реактивті бомбалаушы Arado Ar 234 пайда болды. Gloster Meteor сияқты британдық әзірлемелер кейіннен жасалды, бірақ Екінші дүниежүзілік соғыста аз ғана уақыт қолданылды. Бірінші крейсерлік зымыран (V 1), бірінші баллистикалық зымыран (V 2), бірінші (қазірге дейін жалғыз) операциялық ракеталық истребитель Me 163 (сынақ ұшуларында 200 м/с-қа дейін жылдамдыққа жеткен) және бірінші тік көтерілуге қабілетті, пилотты қорғанысқа арналған Bachem Ba 349 Natter Германияда әзірленді. Дегенмен, реактивті және ракеталық ұшақтардың әсері шектеулі болды, себебі олар соғысқа кеш енгізілді, отын тапшылығы болды, тәжірибелі ұшқыштар жетіспеді және Германияның соғыс индустриясы төмендеді. Екінші дүниежүзілік соғыста ұшақтар ғана емес, тікұшақтар да қарқынды дамыды, 1941 жылы Германияда Focke Achgelis Fa 223 және Flettner Fl 282 синхроптері, ал 1942 жылы АҚШ-та Sikorsky R 4 пайда болды.

Соғыстан кейінгі кезең (19451979)

Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін коммерциялық авиация жылдам дамыды, көбінесе адамдар мен жүктерді тасымалдау үшін бұрынғы әскери ұшақтар пайдаланылды. B-29 және Ланкастер сияқты ауыр және аса ауыр бомбардировщиктердің көптігі, оларды коммерциялық ұшақтарға айналдыру мүмкіндігі осы дамуды одан әрі жеделдетті. DC-3 ұшағы коммерциялық рейстерді оңайлатып, ұзақтығын арттырды. Алғашқы коммерциялық реактивті ұшақ – британдық де Гавиленд Comet болды. 1952 жылы британдық BOAC мемлекеттік әуе компаниясы Comet ұшағын жоспарлы рейстерге енгізді. Техникалық жетістік болғанымен, ұшақ бірнеше рет көпшілік алдында ақауларға ұшырады, себебі терезелердің пішіні металлдың шаршауынан жарықтардың пайда болуына әкелді. Бұл жарықтар ұшақ корпусының сынуына себеп болды. Осы мәселелер шешілген кезде, басқа реактивті ұшақтар да пайда болды. КСРО-ның «Аэрофлот» әуе компаниясы 1956 жылдың 15 қыркүйегінде Туполев Ту-104 ұшағымен тұрақты реактивтік рейстерді жүзеге асыратын әлемдегі алғашқы әуе компаниясы атанды. Боинг 707 және DC-8 ұшақтары жолаушылардың жайлылығы мен қауіпсіздігіне жаңа деңгейлер енгізіп, коммерциялық әуе тасымалының жаңа дәуірін ашты, осы дәуір «Реактивтік дәуір» деп аталды. 1947 жылдың қазан айында Чак Йегер Bell X-1 зымырандық ұшағымен дыбыс жылдамдығын еңсерді. Соғыс кезінде жердегі нысаналарды бомбалау кезінде кейбір ұшқыштар осы көрсеткіштерге жеткен болуы мүмкін деген анекдоттық мәліметтер бар болғанымен, бұл дыбыс жылдамдығынан асып түсетін алғашқы бақыланатын, тегіс ұшу болды. 1948 және 1952 жылдары Атлант мұхитын алғашқы рет және Австралияға тоқтамай ұшу арқылы қашықтыққа қатысты кедергілер де еңсерілді. 1945 жылы ядролық бомбалардың пайда болуы Шығыс пен Батыс арасындағы суық соғыста әскери авиацияның стратегиялық маңыздылығын қысқа мерзімге арттырды. Ұзын қашықтыққа ұшатын бомбалаушылардың шағын паркі де жауға ауыр соққы беруге қабілетті болды, сондықтан қарсы шараларды әзірлеуге үлкен күш жұмсалды. Алғашқыда үстіркілді тосқауылдағыш ұшақтар көптеп өндірілді. 1955 жылы даму жұмысының басым бөлігі жерден әуеге бағытталған зымырандарға ауысты. Алайда, жаңа типтегі ядролық қару тасымалдайтын платформа пайда болғанда, осы тәсіл түбірінен өзгерді, оны тоқтатудың ешқандай мүмкіндігі болмады: бұл – континенттер аралық баллистикалық зымырандар еді. 1957 жылы Кеңес Одағының «Спутник-1» зымыранын ұшыруы олардың мүмкіндігін көрсетті. Бұл оқиға елдер арасындағы ғарыш жарысын бастады. 1961 жылы Юрий Гагарин 108 минут ішінде планетаны бір рет айналып, содан кейін «Восток-1» сүңгігіш модулін пайдаланып атмосфераға қауіпсіз түрде кірді және сүргіш арқылы жылдамдығын 25 Мах-тан азайтып, жылдамдықтың кинетикалық энергиясын жылуға айналдырды. АҚШ-тың жауабы Алан Шепардты Меркурий бағдарламасының ғарыш капсуласында суборбитальді ұшу арқылы ғарышқа жіберу болды. 1963 жылы «Алуэтт-1» ұшырылуымен Канада ғарышқа спутник жіберген үшінші ел атанды. АҚШ пен КСРО арасындағы ғарыш жарысы 1969 жылы Айға адамды қондыруға әкелді. 1967 жылы X-15 ұшағы әуе жылдамдығының рекордтық көрсеткішін орнатты. ХХІ ғасырда бұл рекордты Х-43 жаңартты. Harrier jump jet, көбінесе «Harrier» немесе «the jump jet» деп аталады, – британдық жобаланған әскери реактивті ұшақ, ол тік/қысқа ұшып көтерілу және қонуға (V/STOL) қабілетті, итерме векторын өзгерту арқылы. Ол алғаш рет 1969 жылы ұшты, сол жылы Нил Армстронг пен Базз Олдрин Айға аяқ басқан, Боинг 747 ұшағы таныстырылды және Aérospatiale BAC Concorde үстіркілді жолаушылар ұшағының алғашқы рейсін жасады. Boeing 747 – ең үлкен коммерциялық жолаушылар ұшағы болып табылады және әлі күнге дейін жыл сайын миллиондаған жолаушыларды тасымалдап келеді, бірақ оны 853 жолаушыны тасымалдауға қабілетті Airbus A380 ұшағы алмастырды. 1975 жылы «Аэрофлот» Tu-144 ұшағымен тұрақты рейстерді бастады – бұл алғашқы үстіркілді жолаушылар ұшағы. 1976 жылы British Airways және Air France Атлант мұхиты арқылы Concorde ұшағымен үстіркілді рейстерді бастады. Бірнеше жыл бұрын SR-71 Blackbird ұшағы Атлант мұхитын 2 сағаттан кем уақытта кесіп өтуге рекорд орнатқан, ал Concorde оның ізімен басты. 1979 жылы Gossamer Albatross ағылшын арнасын адам күшімен ұшып өткен алғашқы ұшақ атанды. Бұл жетістік адамзаттың ғасырлар бойы армандаған ұшу арманының іске асуын білдірді.

After World War II, commercial aviation grew rapidly, using mostly ex military aircraft to transport people and cargo. This growth was accelerated by the glut of heavy and super heavy bomber airframes like the B 29 and Lancaster that could be converted into commercial aircraft. The DC 3 also made for easier and longer commercial flights. The first commercial jet airliner to fly was the British de Havilland Comet. By 1952, the British state airline BOAC had introduced the Comet into scheduled service. While a technical achievement, the plane suffered a series of highly public failures, as the shape of the windows led to cracks due to metal fatigue. The fatigue was caused by cycles of pressurization and depressurization of the cabin and eventually led to catastrophic failure of the plane's fuselage. By the time the problems were overcome, other jet airliner designs had already taken to the skies. USSR's Aeroflot became the first airline in the world to operate sustained regular jet services on 15 September 1956 with the Tupolev Tu 104. The Boeing 707 and DC 8 which established new levels of comfort, safety and passenger expectations, ushered in the age of mass commercial air travel, dubbed the Jet Age. In October 1947, Chuck Yeager took the rocket powered Bell X 1 through the sound barrier. Although anecdotal evidence exists that some fighter pilots may have done so while dive bombing ground targets during the war, this was the first controlled, level flight to exceed the speed of sound. Further barriers of distance fell in 1948 and 1952 with the first jet crossing of the Atlantic and the first nonstop flight to Australia. The 1945 invention of nuclear bombs briefly increased the strategic importance of military aircraft in the Cold War between East and West. Even a moderate fleet of long range bombers could deliver a deadly blow to the enemy, so great efforts were made to develop countermeasures. At first, the supersonic interceptor aircraft were produced in considerable numbers. By 1955, most development efforts shifted to guided surface to air missiles. However, the approach diametrically changed when a new type of nuclear carrying platform appeared that could not be stopped in any feasible way: intercontinental ballistic missiles. The possibility of these was demonstrated in 1957 with the launch of Sputnik 1 by the Soviet Union. This action started the Space Race between the nations. In 1961, the sky was no longer the limit for manned flight, as Yuri Gagarin orbited once around the planet within 108 minutes, and then used the descent module of Vostok I to safely reenter the atmosphere and reduce speed from Mach 25 using friction and converting the kinetic energy of the velocity into heat. The United States responded by launching Alan Shepard into space on a suborbital flight in a Mercury program space capsule. With the launch of the Alouette I in 1963, Canada became the third country to send a satellite into space. The space race between the United States and the Soviet Union would ultimately lead to the landing of men on the Moon in 1969. In 1967, the X 15 set the air speed record for an aircraft at or Mach 6.1. Aside from vehicles designed to fly in outer space, this record was renewed by X 43 in the 21st century. The Harrier jump jet, often referred to as just "Harrier" or "the jump jet", is a British designed military jet aircraft capable of Vertical/Short Takeoff and Landing (V/STOL) via thrust vectoring. It first flew in 1969, the same year that Neil Armstrong and Buzz Aldrin set foot on the Moon, and Boeing unveiled the Boeing 747 and the Aérospatiale BAC Concorde supersonic passenger airliner had its maiden flight. The Boeing 747 was the largest commercial passenger aircraft ever to fly, and still carries millions of passengers each year, though it has been superseded by the Airbus A380, which is capable of carrying up to 853 passengers. In 1975, Aeroflot started regular service on the Tu 144—the first supersonic passenger plane. In 1976, British Airways and Air France began supersonic service across the Atlantic, with Concorde. A few years earlier the SR 71 Blackbird had set the record for crossing the Atlantic in under 2 hours, and Concorde followed in its footsteps. In 1979, the Gossamer Albatross became the first human powered aircraft to cross the English channel. This achievement finally saw the realization of centuries of dreams of human flight.

Цифрлық дәуір (1980 жылдан қазіргі уақытқа дейін)

ХХ ғасырдың соңғы ширегінде басымдықтар өзгерді. Бұрынғыдай ұшу жылдамдығы, қашықтығы және материалдар технологиясы саласында революциялық прогресс жасалмады. Оның орнына, осы ғасырдың осы кезеңінде цифрлық революция ұшақтардың электроникасында да, ұшақтарды жобалау және өндіру әдістерінде де кеңінен тарады. 1986 жылы Дик Рутан мен Джина Йегер жанармай құюсыз және қонбастан әлемді айналып ұшты, олар "Рутан Вояджер" ұшағымен бұл қадамды жасады. 1999 жылы Бертран Пикард шармен жер шарын айналып өткен алғашқы адам атанды. Цифрлық басқару жүйелері (fly by wire) ұшақты ыңғайлырақ статикалық тұрақтылықпен жобалауға мүмкіндік береді. Бұл жүйе бастапқыда General Dynamics F 16 Fighting Falcon сияқты әскери ұшақтардың маневрлеу қабілетін арттыру үшін қолданылған, бірақ қазір коммерциялық авиалайнерлердің аэродинамикалық сүйрелісін азайту үшін де пайдаланылуда. 1999 жылы АҚШ-тың Ұшудың жүз жылдығы жөніндегі комиссиясы құрылды, оның мақсаты – ұшқышсыз ұшудың 100 жылдығын тойлауға ең көп ұлттық және халықаралық қатысуды қамтамасыз ету болды. Комиссия авиация тарихы туралы халықты білімді етуге бағытталған бірқатар бағдарламаларды, жобаларды және іс-шараларды жариялады және қолдады.

21 ғасыр

21-ші ғасырдың авиациясында отынды үнемдеу және отынның түрлендірілуі, сондай-ақ төмен бағалы авиакомпаниялар мен инфрақұрылымға қызығушылық артып келеді. Сонымен қатар, әуе көлігіне қол жеткізуі қиын болған дамып келе жатқан әлемнің көп бөлігінде ұшақтар мен инфрақұрылымдар үнемі салынып жатыр, бірақ көптеген дамып келе жатқан елдерде ауыртпалық сақталып тұр. 20,000-ға жуық қалалар жұптары коммерциялық авиациямен қамтамасыз етіледі, бұл 1996 жылы 10,000-нан азырақ болатын. 20-шы ғасырдың басында азайып бара жатқан сұраныс ұшуларды тиімсіз еткен, сондай-ақ қайғылы оқиғадан кейін сұраныстың төмендеуі және шығындардың өсуіне байланысты «Конкордтың» коммерциялық тоқтатылуына соқтырды. 21-ші ғасырдың басында цифрлық технологиялар пилоттарды қашықтан басқарылатын немесе толығымен автономды ұшқышсыз әуе кемелерімен (ҰАК) алмастыруға мүмкіндік берді. 2001 жылдың сәуір айында пилотсыз «Global Hawk» ұшағы АҚШ-тағы Эдвардс әуе базасынан Австралияға тоқтамай, жанармай құймай ұшты. Бұл ұшқышсыз ұшақ жасаған ең ұзақ қашықтықтық ұшу болды және 23 сағат 23 минутқа созылды. 2003 жылдың қазан айында компьютермен басқарылатын модель ұшақ Атлантика мұхиты арқылы толық автономды түрде ұшты. ҰАК қазіргі заманғы соғыстардың маңызды бөлігіне айналды, қашықтан басқарылатын операторлардың басқаруымен нақты нысаналарды жоюға қатысады. 21-ші ғасырдағы әуе саяхатына елеулі кедергі келтірген оқиғалардың қатарында 11 қыркүйек шабуылынан кейін АҚШ әуе кеңістігінің жабылуы және 2010 жылы Эйяфьялайокуль жанартауының атқылауынан кейін Еуропаның көп бөлігіндегі әуе кеңістігінің жабылуы болды. 2015 жылы Андре Боршберг пен Бертран Пиккард күн энергиясымен жұмыс істейтін «Solar Impulse 2» ұшағымен Жапонияның Нагоя қаласынан Гавайидің Гонолулу қаласына дейін рекордтық 7211 км қашықтықты ұшты. Ұшуға бес күнге жуық уақыт кетті, ал түнде ұшақ күнде жинаған энергиясын және батареяларын пайдаланды. 2019 жылдың 14 шілдесінде француз Франки Запата өзінің реактивті «Flyboard Air» құрылғысымен Бастилия күні әскери шеруіне қатысып, әлемдік назарды өзіне аударды. Ол 2019 жылдың 4 тамызында өзінің құрылғысымен Англия жоғалауын жүзіп өтті, Францияның солтүстігіндегі Сангатттен Ұлыбританияның Кент графтығындағы Сент-Маргарет шығанағына дейінгі 35 шақырымдық (22 миль) қашықтықты 22 минутта, аралықта жанармай құюмен өтті. 2019 жылдың 24 шілдесі «Flightradar24» жүйесінде тіркелген 225,000-нан астам ұшумен авиация тарихындағы ең көп ұшу күні болды. Бұл тізімге тікұшақтар, жеке ұшақтар, жолсеруші ұшақтар, экскурсиялық рейстер және жеке ұшақтар кіреді. Сайт 2006 жылдан бері рейстерді қадағалап келеді. 2020 жылдың 10 маусымында «Pipistrel Velis Electro» EASA-дан типтік сертификат алған алғашқы электрлік ұшақ атанды. 21-ші ғасырдың басында бірінші бесінші буын әскери ұшақтары жасалды, олар «F 22 Raptor» моделінен басталып, қазіргі уақытта Ресей, Америка және Қытай елдерінде 5-ші буын ұшақтары бар (2019). COVID-19 пандемиясы саяхат шектеулері мен саяхатшылар арасындағы сұраныстың төмендеуіне байланысты авиация саласына елеулі әсер етті және әуе саяхатының болашағына да әсер етуі мүмкін. Мысалы, 2020 және 2021 жылдары ұшақта бетперде тағу міндетті болды.

21st century aviation has seen increasing interest in fuel savings and fuel diversification, as well as low cost airlines and facilities. Additionally, much of the developing world that did not have good access to air transport has been steadily adding aircraft and facilities, though severe congestion remains a problem in many up and coming nations. Around 20,000 city pairs are served by commercial aviation, up from less than 10,000 as recently as 1996. There appears to be newfound interest in returning to the supersonic era whereby waning demand in the turn of the 20th century made flights unprofitable, as well as the final commercial stoppage of the Concorde due to reduced demand following a fatal accident and rising costs. At the beginning of the 21st century, digital technology allowed subsonic military aviation to begin eliminating the pilot in favour of remotely operated or completely autonomous unmanned aerial vehicles (UAVs). In April 2001 the unmanned aircraft Global Hawk flew from Edwards AFB in the US to Australia non stop and unrefuelled. This is the longest point to point flight ever undertaken by an unmanned aircraft and took 23 hours and 23 minutes. In October 2003, the first totally autonomous flight across the Atlantic by a computer controlled model aircraft occurred. UAVs are now an established feature of modern warfare, carrying out pinpoint attacks under the control of a remote operator. Major disruptions to air travel in the 21st century included the closing of U. S. airspace due to the September 11 attacks, and the closing of most of European airspace after the 2010 eruption of Eyjafjallajökull. In 2015, André Borschberg and Bertrand Piccard flew a record distance of 4481 mile (7211 km) from Nagoya, Japan to Honolulu, Hawaii in a solar powered plane, Solar Impulse 2. The flight took nearly five days; during the nights the aircraft used its batteries and the potential energy gained during the day. On 14 July 2019, Frenchman Franky Zapata attracted worldwide attention when he participated at the Bastille Day military parade riding his invention, a jet powered Flyboard Air. He subsequently succeeded in crossing the English Channel on his device on 4 August 2019, covering the 35 kilometre (22 mi) journey from Sangatte in northern France to St Margaret's Bay in Kent, UK, in 22 minutes, with a midpoint fueling stop included. 24 July 2019 was the busiest day in aviation, for Flightradar24 recorded a total of over 225,000 flights that day. It includes helicopters, private jets, gliders, sight seeing flights, as well as personal aircraft. The website has been tracking flights since 2006. On 10 June 2020, the Pipistrel Velis Electro became the first electric aeroplane to secure a type certificate from EASA. In the early 21st Century, the first fifth generation military fighters were produced, starting with the F 22 Raptor and currently Russia, America and China have 5th gen aircraft (2019). The COVID 19 pandemic had a significant impact on the aviation industry due to the resulting travel restrictions as well as slump in demand among travellers, and may also affect the future of air travel. For example, the mandatory use of face masks on aeroplanes was a common feature of flying in 2020 and 2021.

Марс

2021 жылдың 19 сәуірінде НАСА өзінің кішкентай ұшқышсыз тікұшағы Ingenuity-ді Марста сәтті ұшырды, бұл адамзаттың басқа планетадағы басқарылған, қуатпен қамтылған алғашқы ұшуы болды. Тікұшақ үш метр биіктікке көтеріліп, 30 секунд бойы тұрақты түрде бір орында аспаптап тұрды; бұл ұшуды оның серігі – Perseverance ровері бейнеге түсірді. Тек бес демонстрациялық ұшуға жоспарланған Ingenuity тікұшағы дерлік үш жыл ішінде 72 ұшу жасап, 11 мильге жуық қашықтықты басып өтті, бұл күтілгеннен әлдеқайда жақсы нәтиже болды. Барлық алдыңғы ұшқыштарға құрмет көрсету мақсатында, ол 1903 жылғы Wright Flyer ұшағының қанатынан алынған, почта маркасының көлеміндегі мата бөлігін алып жүреді. Ingenuity-дің соңғы ұшуы 2024 жылдың 18 қаңтарында болды, алғашқы ұшып көтерілген сәттен бері (Марс күндері немесе солдердегі ұзақтығы). Соңғы қону кезінде сынған және зақымдалған ротор қанаттары тікұшақтың пайдаланудан шығарылуына әкеп соқты.