Введение

Первый самолет с двигателем, построенный братьями Райт.

Самолет представляет собой одноместный биплан с анэдрическими (опускающимися) крыльями, передним двойным рулем высоты (канардом) и задним двойным рулем направления. Он использовал бензиновый двигатель, приводящий в действие два толкающих винта. Благодаря использованию системы "искривления крыла" (wing warping) он был относительно неустойчив и очень сложен в управлении. Братья Райт совершили на нем четыре полета в месте, которое сейчас является частью города Килл-Дэвил-Хиллз, примерно в 6 километрах к югу от Китти-Хоук (штат Северная Каролина). На своем четвертом и последнем полете самолет пролетел 260 метров, но был поврежден при посадке и разрушен через несколько минут из-за сильных порывов ветра, которые перевернули его. Самолет больше не поднимался в воздух, но был отправлен домой и впоследствии восстановлен Орвилом. Изначально самолет экспонировался на почетном месте в Лондонском научном музее до 1948 года, когда разрешение затяжного и острого спора о приоритете изобретения, наконец, позволило перевезти его в Смитсоновский институт. В настоящее время он экспонируется в Национальном музее авиации и космонавтики в Вашингтоне.

Полетные испытания в Китти Хоук

Вернувшись в Китти-Хок в 1903 году, братья Райт завершили сборку "Флайера", тренируясь на "Глайдере" 1902 года из предыдущего сезона. 14 декабря 1903 года они посчитали, что готовы к первой попытке пилотируемого полета. С помощью людей с ближайшей государственной спасательной станции братья Райт переместили "Флайер" и его стартовую рельсу на склон близлежащей песчаной дюны, Большого Холма Килл-Дэвил, рассчитывая на взлет с использованием силы тяжести. Братья подбросили монету, чтобы определить, кому достанется первый шанс пилотировать, и Уилбур выиграл. Самолет оторвался от рельсов, но Уилбур слишком резко поднял нос, свалился и приземлился, преодолев 32 метра за 3,5 секунды, получив незначительные повреждения. Ремонт после неудачной первой попытки занял три дня. Когда 17 декабря они снова были готовы, ветер в среднем превышал 20 миль в час, поэтому братья положили стартовую рельсу на ровную площадку, направив ее против ветра, рядом со своим лагерем. На этот раз ветер, а не наклонный старт, обеспечил необходимую скорость для взлета. Поскольку Уилбур уже имел первый шанс, Орвилл взял на себя управление. Его первый полет длился 12 секунд и охватил расстояние в 37 метров – меньше размаха крыльев Boeing 747. В тот день братья Райт совершили четыре коротких полета на небольшой высоте. Траектории полетов были в основном прямыми; повороты не предпринимались. Каждый полет заканчивался жесткой и непреднамеренной посадкой. Последний полет, выполненный Уилбуром, охватил 260 метров за 59 секунд, что значительно превышало расстояние каждого из трех предыдущих полетов – 37, 53 и 61 метр – длившихся 12, 12 и 15 секунд соответственно. При посадке после четвертого полета были сломаны передние опоры руля высоты, которые братья Райт надеялись отремонтировать для возможного полета протяженностью 6 километров до деревни Китти-Хок. Вскоре после этого сильный порыв ветра поднял "Флайер" и перевернул его несколько раз, повредив его настолько, что быстрое восстановление стало невозможным. Фотография была опубликована в 1908 году. В 1904 году братья Райт продолжили совершенствовать свои конструкции и методы пилотирования, чтобы добиться полностью управляемого полета. Значительный прогресс в достижении этой цели был достигнут с новой машиной под названием Wright Flyer II в 1904 году и еще более решительно в 1905 году с третьей, Wright Flyer III, на которой Уилбур 5 октября совершил 39-минутный, 39-километровый беспосадочный круговой полет.

Влияние

Серия самолетов Flyer была первой, достигшей управляемого полета тяжелее воздуха, но некоторые из механических методов, использованных братьями Райт для этого, не оказали существенного влияния на развитие авиации в целом, хотя их теоретические достижения были значительными. Конструкция Flyer основывалась на отклонении крыла, управляемом системой колыбели для бедер под пилотом, и на переднем горизонтальном оперении или "канарде" для управления тангажом – особенностях, которые не поддавались масштабированию и создавали сложный в управлении самолет. Пионерское применение братьями Райт "управления креном" путем скручивания крыльев для изменения угла атаки законцовок крыла относительно воздушного потока привело к более практичному использованию элеронов их последователями, такими как Гленн Кертисс и Анри Фарман. Изначальная концепция братьев Райт одновременного скоординированного управления креном и рысканием (отклонением руля направления), открытая ими в 1902 году, усовершенствованная в 1903–1905 годах и запатентованная в 1906 году, представляет собой решение проблемы управляемого полета и используется сегодня практически на всех самолетах с неподвижным крылом. Патент Райт включал использование шарнирных, а не скручиваемых поверхностей для переднего руля высоты и руля направления. Другими факторами, обеспечившими успех Flyer, были высокоэффективные крылья и винты, результат кропотливых испытаний в аэродинамической трубе, позволившие максимально использовать ограниченную мощность их первых самодельных двигателей; низкие скорости полета (и, следовательно, возможность выживания в авариях); и поэтапный подход к испытаниям и разработке. Будущее конструкции самолетов заключалось в использовании жестких крыльев, элеронов и задних рулевых поверхностей. Британский патент 1868 года на технологию элеронов, по-видимому, был полностью забыт к началу XX века. После единственного заявления для прессы в январе 1904 года и неудачной публичной демонстрации в мае братья Райт перестали афишировать свои достижения, и другие авиаторы, работавшие над проблемой полета (в частности, Альберто Сантос-Дюмон), по мнению прессы, опередили их на много лет. После успешного демонстрационного полета во Франции 8 августа 1908 года они были признаны пионерами и получили широкое освещение в СМИ. В 1909 году Wright Military Flyer стал первым в мире военным самолетом после успешных испытаний 3 июня 1909 года. Этот самолет был приобретен армией, но так и не участвовал в боевых действиях; однако он использовался для обучения пилотов. В 1911 году он был подарен Смитсоновскому институту и экспонируется в экспозиции "Ранние полеты" Национального музея авиации и космонавтики. Модифицированная версия, Wright Model B, была произведена братьями Райт в большем количестве и использовалась армией "для обучения пилотов и проведения воздушных экспериментов", включая испытания "прицела и устройства для сброса бомб". Братья Райт справедливо считали вопрос патентного контроля критически важным и получили широкий американский патент, предназначенный для обеспечения их прав собственности на базовое аэродинамическое управление. По этому делу шли судебные разбирательства как в американских, так и в европейских судах. Европейские конструкторы практически не пострадали от судебных разбирательств и продолжили собственную разработку. Судебная борьба в США оказала разрушительное воздействие на зарождающуюся американскую авиационную промышленность, и даже к моменту вступления Америки в Первую мировую войну в 1917 году в США было "всего шесть [американских] самолетов и четырнадцать обученных пилотов". В последующие годы их количество значительно увеличилось, но во время войны все истребители, на которых летали американцы, были спроектированы и построены в Европе.

Стабильность

"Флайер" Райта был задуман как управляемый самолет с предкрылом, поскольку братьев Райт больше беспокоил контроль, чем устойчивость. Он оказался неустойчивым и едва управляемым. Во время летных испытаний вблизи Дейтона Райты добавили балласт в нос самолета, чтобы переместить центр тяжести вперед и уменьшить продольную неустойчивость. Братья Райт не понимали основ устойчивости конфигурации с предкрылом. Ф. Э. К. Кулик отмечал: "Неразвитое состояние общей теории и понимания механики полета им мешало. Действительно, наиболее серьезный пробел в их знаниях, вероятно, был основной причиной их непреднамеренной ошибки при выборе конфигурации с предкрылом". По словам авиационного автора Гарри Комбса, "конструкции Райта включали "сбалансированный" передний руль высоты – подвижную поверхность, простирающуюся на равное расстояние по обе стороны от его шарнира или оси вращения, в отличие от конфигурации "в потоке", которая повысила бы управляемость в полете". Орвилл писал о руле высоты, который братья называли "передним рулем": "Я обнаружил, что управление передним рулем довольно затруднительно из-за того, что он был сбалансирован слишком близко к центру и, следовательно, имел тенденцию самопроизвольно поворачиваться при запуске, так что руль отклонялся слишком сильно в одну сторону, а затем в другую". Таким образом, эти ранние полеты страдали от избыточного управления. Чарли Тейлор в статье 1948 года рассказывает, что Райты чуть не избавились от "Флайера". В начале 1912 года Рой Кнабеншу, менеджер выставочной команды Райтов, беседовал с Уилбуром и спросил его, что они планируют делать с "Флайером". Уилбур сказал, что, скорее всего, сожгут его, поскольку у них был аппарат 1904 года. По словам Тейлора, Кнабеншу отговорил Уилбура от уничтожения машины в исторических целях. В 1910 году Райты предложили "Флайер" в качестве экспоната в Смитсоновский институт, но институт отказался, заявив, что готов выставить другие аэронавтические артефакты братьев. Уилбур умер в 1912 году, а в 1916 году Орвилл извлек "Флайер" из хранилища и подготовил его к экспонированию в Массачусетском технологическом институте. Он заменил части обтяжки крыла, пропеллеры, а также картер, коленчатый вал и маховик двигателя. Картер, коленчатый вал и маховик оригинального двигателя были отправлены в Аэро-клуб Америки в Нью-Йорке для выставки в 1906 году и больше не были возвращены Райтам. Замена картера, коленчатого вала и маховика была взята с экспериментального двигателя, который Чарли Тейлор построил в 1904 году и использовал для испытаний в велосипедной мастерской. Реплика картера "Флайера" выставлена в центре для посетителей Национального мемориала братьев Райт.

Дискуссия со Смитсоновским институтом

Смитсоновский институт, и прежде всего его тогдашний секретарь Чарльз Уолкотт, отказался признать братьев Райт первыми, совершившими управляемый полет самолета. Вместо этого они отдали дань уважения бывшему секретарю Смитсоновского института Сэмюэлю Пирпонту Лэнгли, чьи испытания в 1903 году его «Аэродрома» на реке Потомак не увенчались успехом. Уолкотт был другом Лэнгли и хотел восстановить его место в истории авиации. В 1914 году Гленн Кертисс только что завершил процесс апелляции в судебном разбирательстве с братьями Райт по поводу нарушения патента. Кертисс стремился доказать, что машина Лэнгли, потерпевшая неудачу в пилотируемых испытаниях за девять дней до успешного полета Райт в 1903 году, способна к управляемому полету с пилотом, чтобы аннулировать широкие патенты Райт. «Аэродром» был снят с экспозиции в Смитсоновском институте и подготовлен к полету на озере Кьюка, штат Нью-Йорк. Кертисс назвал подготовку «реставрацией», утверждая, что единственным дополнением к конструкции были понтоны для поддержки испытаний на озере, но критики, включая патентного поверенного Гриффита Брюэра, назвали это изменениями оригинального дизайна. Кертисс летал на модифицированном «Аэродроме», поднимаясь на несколько футов над поверхностью озера на 5 секунд за раз. Между 1916 и 1928 годами «Флайер» Райт несколько раз готовился и собирался для выставки под руководством Орвилла и механика компании Райт Джима Джейкобса. Он был кратко выставлен в Массачусетском технологическом институте в 1916 году, на Нью-Йоркских авиационных выставках в 1917 и 1919 годах, на собрании Общества автомобильных инженеров в Дейтоне, штат Огайо, в 1918 году и на Национальных воздушных гонках в Дейтоне в 1924 году. Он оставался там на «почетном месте», за исключением периода Второй мировой войны, когда его переместили в подземное хранилище в 100 милях (161 км) оттуда, недалеко от Коршама. В 1942 году Смитсоновский институт под руководством нового секретаря Чарльза Эббота опубликовал список из 35 модификаций, внесенных Кертиссом в «Аэродром», и отказался от своих давних утверждений относительно этого аппарата. Эббот перечислил четыре сожаления, включая роль Института в поддержке проигравших истцов в патентных спорах с братьями Райт, дезинформацию о модификациях, внесенных в «Аэродром» после первого полета «Флайера» Райт, и публичные заявления, приписывающие «первый самолет, способный к устойчивому свободному полету с человеком» секретарю Лэнгли. Запись в Годовом отчете Смитсоновского института за 1942 год начинается с утверждения: «Везде признается, что братья Райт первыми совершили устойчивые полеты на машине тяжелее воздуха в Китти-Хок, Северная Каролина, 17 декабря 1903 года», и заканчивается обещанием, что «Если доктор Райт решит передать самолет, ему будет предоставлено самое почетное место, на которое он заслуживает». В следующем году Орвилл, после обмена несколькими письмами с Эбботом, согласился вернуть «Флайер» в Соединенные Штаты. «Флайер» оставался в Музее науки до тех пор, пока не была построена его копия, основанная на оригинале. Это изменение позиции Смитсоновского института также окутано спорами – «Флайер» был продан Смитсоновскому институту на нескольких договорных условиях, одно из которых гласит: Ни Смитсоновский институт, ни его преемники, ни какой-либо музей или другое агентство, бюро или учреждение, управляемое для Соединенных Штатов Америки Смитсоновским институтом или его преемниками, не должны публиковать или разрешать отображать заявление или этикетку в связи с или в отношении какой-либо модели или конструкции самолета, более ранней, чем самолет Райт 1903 года, утверждающей, что такой самолет способен перевозить человека под своей собственной силой в управляемом полете. 18 октября 1948 года официальная передача «Китти Хоук» была сделана Ливингстону Л. Саттертвейту, американскому гражданскому авиационному атташе, на церемонии, в которой приняли участие представители различных авиационных организаций в Великобритании и некоторые британские пионеры авиации, такие как сэр Эллиотт Вердон Роу. 11 ноября 1948 года «Китти Хок» прибыл в Северную Америку на борту «Мавритании» с 1111 пассажирами. Когда лайнер пришвартовался в Галифаксе, Новая Шотландия, Пол Э. Гарбер из Национального музея воздушного искусства Смитсоновского института встретил самолет и взял на себя командование процессом, контролируя его передачу на авианосец ВМС США USS Palau, который репатриировал самолет через гавань Нью-Йорка. Остальная часть пути в Вашингтон продолжалась на платформе грузовика. Находясь в Галифаксе, Гарбер встретил Джона А. Д. МакКерди, в то время лейтенант-губернатора Новой Шотландии. МакКерди в молодости был членом команды Александра Грэхема Белла «Аэроэкспериментальной ассоциации», в которую входил Гленн Кертисс, и позже стал известным пионером авиации. Во время пребывания в Галифаксе Гарбер и МакКерди вспоминали первые дни авиации и братьев Райт. МакКерди также предложил Гарберу любую помощь, которая ему может понадобиться, чтобы доставить «Флайер» домой.

В Смитсоновском музее

Флайер Райта был выставлен в здании искусств и промышленности Смитсоновского института 17 декабря 1948 года, ровно через 45 лет после дня, когда самолет совершил свои единственные успешные полеты. (Орвилл не дожил до этого момента, скончавшись в январе того же года.) В 1976 году его переместили в галерею "Вехи полета" нового Национального музея авиации и космонавтики. С 2003 года он экспонируется в специальной выставке музея под названием "Братья Райт и изобретение эпохи воздухоплавания", в ознаменование 100-летия их первого полета.

Восстановление 1985 года

В 1981 году началась дискуссия о необходимости реставрации "Флайера" братьев Райт после десятилетий экспозиции. Во время церемоний, посвященных 78-й годовщине первых полетов, миссис Гарольд С. Миллер (Ивонет Райт, дочь Лорина), одна из племянниц братьев Райт, передала музею оригинальную обшивку одного крыла "Флайера", полученную ею по наследству от Орвилла. Она выразила желание увидеть самолет восстановленным. Обшивка самолета, использованная при реставрации 1927 года, была выцветавшей и покрытой водяными пятнами. Металлические крепления, соединяющие стойки крыла, начали корродировать, оставляя следы на ткани. С приближением 100-летия 17 декабря 2003 года, Комиссия США по столетию авиации и другие организации объявили конкурс на воссоздание оригинального самолета. Компания Wright Experience, возглавляемая Кеном Хайдом, выиграла конкурс и кропотливо воссоздала реплики оригинального Wright Flyer, а также многих прототипов планеров и воздушных змеев и последующих самолетов братьев Райт. Завершенная реплика "Флайера" была доставлена в Китти-Хок, и пилот Кевин Кохерсбергер предпринял попытку воссоздать оригинальный полет в 10:35 17 декабря 2003 года на ровной площадке у подножия холма Kill Devil Hill. Несмотря на то, что самолет ранее успешно совершил несколько тестовых полетов, плохая погода, дождь и слабый ветер помешали успешному полету в день юбилея. Реплика Хайда экспонируется в музее Генри Форда в Дирборне, штат Мичиган. Отделение Американского института аэронавтики и космонавтики (AIAA) в Лос-Анджелесе построило полномасштабную реплику Wright Flyer 1903 года в период с 1979 по 1993 год, используя чертежи оригинального Wright Flyer, опубликованные Смитсоновским институтом в 1950 году. Реплика была создана в преддверии 100-летия первого полета братьев Райт и предназначалась для испытаний в аэродинамической трубе с целью получения исторически точной аэродинамической базы данных конструкции Wright Flyer. Самолет был выставлен в музее March Field Air в Риверсайде, штат Калифорния. Многочисленные статические, нелетающие реплики экспонируются по всему миру, что делает его, возможно, самым воспроизводимым самолетом "пионерской" эпохи в истории, соперничая по количеству копий – некоторые из которых летны – с Bleriot XI 1909 года, совершившим перелет через Ла-Манш.

Артефакты

В 1969 году фрагменты оригинальной ткани и дерева из Wright Flyer побывали на Луне и ее поверхности в личном комплекте Нила Армстронга на борту лунного модуля Apollo 11 Eagle, а затем вернулись на Землю в командном модуле Columbia. Этот артефакт экспонируется в визит-центре Национального мемориала братьев Райт в Китти-Хок, штат Северная Каролина. В 1986 году отдельные фрагменты оригинальной древесины и ткани, а также записка Орвилла Райта были взяты астронавтом Майклом Смитом, уроженцем Северной Каролины, на борту космического шаттла "Челленджер" в рамках миссии STS-51L, который был уничтожен вскоре после старта. Фрагменты дерева и ткани и записка Райта были извлечены из обломков шаттла и выставлены в Музее истории Северной Каролины. Небольшой кусочек ткани крыла Wright Flyer прикреплен к тросу под солнечной панелью вертолета Ingenuity, который 19 апреля 2021 года стал первым аппаратом, совершившим управляемый полет в атмосфере Марса. Перед началом дальнейших исследований и испытаний первая посадочная площадка Ingenuity на Марсе была названа Полем братьев Райт.

Праздники

Братья Райт и их самолет были увековечены на американской четверти доллара и на нескольких американских почтовых марках.