Франсис Рогалло: Ұшақ құрылыстағы инновациялар мен икемді қанаттың туылуы

Кіріспе

Фрэнсис Мелвин Рогалло (27 қаңтар 1912 – 1 қыркүйек 2009) – американдық авиациялық инженер және өнертапқыш, Калифорния штатының Сангер қаласында дүниеге келген. Әйелімен бірге ол "икемді қанат" деп аталатын, қазіргі кездегі дельтаплан мен парапланның алдағысы – Рогалло қанатын ойлап тапқан деп есептеледі. Оның патенттері қанатты басқару, аэродинамикалық профильдер, нысаналық желкен, икемді қанат және икемді қанатты көлік құралдарының жетілдірілген конфигурациялары үшін механикалық пайдалы патенттер мен әсемдік дизайны патенттерін қамтыды.

Мансап

Франсис Рогалло 1935 жылы Стэнфорд университетінде авиациялық инженерия мамандығын бітірген. 1936 жылдан бастап Рогалло Ұлттық аэронавтикалық кеңес комитетінде (NACA) жел тоннельдеріндегі аэронавтикалық жобалардың инженеры болып жұмыс істеді. 1948 жылы ол әйелі Гертруда Рогалломен бірге өздігінен икемделетін желкенді ойлап тапты және патент алды. Олар бұл желкенді "икемді қанат" деп атады. Рогалло әуе кемесін жасау идеясымен қанатты ойлап тапқан, ол жеткілікті қарапайым және арзан болғандықтан, кез келген адам оны сатып ала алатын болар еді. Қанат Рогалло қанаттың астына кішкентай жүк ілінген модельді планер ретінде (демек, модельді аспалы планер) және желкен ретінде ұшқан. Рогалло қанаты – жасалған ең қарапайым аэродинамикалық пішіннің бірі. Аэродинамикалық қанатты пайдаланатын қанатты пайдалы жүктерді, шасси құрылғыларын, пилоттық басқару жиынтығын және т.б. тасымалдауға қолдануға болады. Алты жыл бойы Рогаллолар өздерінің икемді қанаттарына үкімет пен өнеркәсіптің қызығушылығын тартуға тырысты және Коннектикуттағы өндірушіге осы қанат негізінде желкен сатуға лицензия берді. 1952 жылы DuPont компаниясы Mylar өнімінің жасалғанын жариялағанда, Рогалло оның желкені үшін қаншалықты жақсы болатынын бірден түсінді, ал бес долларлық "Flexikite" ойыншығы пластикалық материалды қолданған алғашқы өнімдердің бірі болды. Рогаллолар Солтүстік-Шығыстағы желкенді шараларға қатысып, ойыншықты ұшырып, жарнамалады, нәтижесі орташа болды. 1957 жылдың 4 қазанында кеңестік "Спутник" зымыраны орбитадан сигнал берді, және барлығы өзгерді. Ғарыш жарысы жаңадан құрылған NASA-ның қиялын баурап алды, ал Рогалло осы мүмкіндікті пайдалануға дайын болды. Рогаллолар патентін үкіметке берді, ал Рогаллоның жел тоннельдеріндегі көмегімен NASA Parawing-ті (NASA Рогалло қанатын Parawing деп атады, ал қазіргі заманғы аспалы планер ұшқыштары оны жиі икемді Рогалло қанаты деп атайды) сынақтан өткізуге кірісті, оны 200 000 фут биіктікте және 3 Мах жылдамдықпен сынады, осылайша Gemini ғарыш капсулалары мен пайдаланылған зымыран сатыларын қайтарудың баламалы жүйесі ретінде бағалады. 1960 жылға қарай NASA "ұшатын Джип" немесе Fleep деп аталған Parawing-пен жабдықталған ұшақты және Paresev деп аталған салмақты ауыстыру арқылы басқарылатын Parawing планерін түрлі пішіндер мен өлшемдерде, адаммен және адамсыз сынақтан өткізді. Фрэнсис Рогаллоның басшылығымен жасалған, салмақты ауыстыруды қолданатын аспалы планерлерге негіз болған қанат конфигурациясын Чарльз Ричардс жобалады және 1961-1962 жылдары Ричардс тобы құрылысын аяқтады; бұл қанат демалысқа арналған немесе Рогаллоның өнертабыстары үшін үлгіге айналды, соңында 1960-1975 жылдардағы Skiplane, шаңғы шаңғылары және аспалы планерлерде механикалық және сәндік элементтерде көрінді. 1967 жылы NASA Paresev жобаларын тоқтатты, оның орнына дөңгелек парашюттерді пайдалануға көшті. NASA Рогаллоның аэродинамикалық қанаттар отбасын желкендер, аспалы планерлер және жеңіл ұшақтар сияқты жеке ұшақтарға қолданумен айналыспады; алайда Paresev ұшақтарындағы барлық негізгі механика жеңіл жеке ұшақтарға оңай бейімделуге болатын. Паресов тобының Рогалло қанатымен жасаған жұмысын жеңілдету және жетілдіру міндетін әлем бойынша тәуелсіз дизайнерлер алды: Барри Палмер 1961 жылы, Ричард Миллер, Томас Перселл және австралиялық Майк Бернс осы технологияны алғашқылардың бірі ретінде қолданды. 2003 жылға қарай Рогаллоның желкендері үшін жаңа дизайн болды. Он мыңдаған адам Jockey's Ridge мемлекеттік саябағында Рогалло қанатты типтегі аспалы планерлерде аспалы планер сабақтарын алды, бұл алғашқы қозғалтқышты ұшу орнынан бес шақырым қашықтықта орналасқан үлкен құмды төбе. Мырза Рогалло 1970 және 1980 жылдары паркте өзінің аспалы планерімен ұшатын көрінісі жиі кездесетін. Фрэнсис Рогалло 2009 жылдың 1 қыркүйегінде Солтүстік Каролина штатының Саут Шорс қаласында, авиацияның туған жері Китти Хокқа жақын жерде қайтыс болды. Гертруда 2008 жылдың 28 қаңтарында қайтыс болды. Рогалло есімі АҚШ Аспалы және парапланер қауымдастығының мүшелері "Рогалло" мүшелері деп аталатындықтан, мәңгілікке сақталды.

Francis Rogallo earned an aeronautical engineering degree at Stanford University in 1935. Since 1936, Rogallo worked for the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) as an aeronautics project engineer at the wind tunnels. During 1948, he and his wife, Gertrude Rogallo, invented and patented a self inflating flexible kite. They called this kite the "flexible wing". Rogallo had originally invented the wing with the idea to create an aircraft which would be simple enough and inexpensive enough that anyone could have one. The wing was flown by Rogallo as a model glider with small payloads hung beneath the wing (thus model hang glider) and as a kite. The Rogallo wing is one of the simplest airfoils ever created. A wing using the airfoil could be used to carry payloads, undercarriage devices, pilot control assemblies, etc. For the next six years, the Rogallos tried ceaselessly to attract both government and industry interest in their flexible wing, and they licensed a manufacturer in Connecticut to sell a kite based on it. When the DuPont company announced the development of Mylar in 1952, Rogallo immediately saw how superior it would be for his kite, and the five dollar toy "Flexikite" became one of the first products to use the plastic material. The Rogallos found themselves traveling to kiting events around the Northeast to fly and promote the toy, with moderate success. On October 4, 1957, the Russian Sputnik began beeping its message from orbit, and everything changed. The space race caught the imagination of the newly formed NASA and Rogallo was in position to seize the opportunity. The Rogallos released their patent to the government, and with Rogallo's help at the wind tunnels, NASA began a series of experiments testing the Parawing (NASA renamed the Rogallo wing the Parawing, and modern hang glider pilots often refer to it as the flexible Rogallo wing) at altitudes up to 200,000 feet and as fast as Mach 3 in order to evaluate them as alternative recovery system for the Gemini space capsules and used rocket stages. By 1960, NASA had made test flights of a framed Parawing powered aircraft, called the "flying Jeep" or Fleep, and of a weight shift Parawing glider, called Paresev, in a series of several shapes and sizes, manned and unmanned. A key wing configuration applying Francis Rogallo's leadership that gave base to kited gliders with hung pilots using weight shift control was designed by Charles Richards and constructed by the Richards team in 1961–2; such wing became a template for recreational use or Rogallo's inventions, ending up mechanically and ornamentally in Skiplane, ski kites, and hang gliders of the 1960–1975. In 1967, projects focused on the Parasev were stopped by NASA in favor of round parachutes. NASA was not in the business of applying Rogallo's family of airfoils to personal aircraft such as kites, hang gliders, and powered light aircraft; however what was already in the Paresev series of aircraft provided all the fundamental mechanics that could be simplified to lighter personal aircraft. That task of lightening and tweaking what the Paresev team had done with the Rogallo wing was taken up by independent designers around the world: Barry Palmer in 1961, Richard Miller, Thomas Purcell, and Australian Mike Burns were among the first to tap the technology for manned personal craft glider/kite use. As of 2003, Rogallo had new designs for kites. Tens of thousands of people have taken hang gliding lessons in Rogallo wing type hang gliders at Jockey's Ridge State Park, an enormous sand dune which is located five miles from the site of the first powered aircraft flight. Mr. Rogallo was frequently seen at the park flying his own hang glider in the 1970s and 1980s. Francis Rogallo died at home on September 1, 2009, in Southern Shores, North Carolina, near Kitty Hawk, the birthplace of aviation. Gertrude died on January 28, 2008. The Rogallo name lives on as members of the United States Hang Gliding and Paragliding Association are called "Rogallo" members.