Введение
Самолет Coandă 1910 года, спроектированный румынским изобретателем Анри Коандой, был необычным полуторапланом, приводимым в движение воздуховодом с вентилятором. Коанда называл его "турбопульсором". Его экспериментальный двигатель состоял из обычного поршневого двигателя, приводящего в действие многолопастный центробежный нагнетатель, выхлоп которого направлялся в воздуховод. Необычный самолет привлек внимание на Второй Международной аэронаутической выставке в Париже в октябре 1910 года, будучи единственным экспонатом без пропеллера, но после этого самолет больше не демонстрировался и был забыт. Коанда использовал аналогичный турбопульсор для привода саней по снегу, но не стал развивать его для применения в самолетах. Десятилетия спустя, после практической демонстрации реактивных и турбореактивных двигателей, Коанда начал рассказывать различные противоречивые истории о том, как его ранние эксперименты были предшественниками реактивной тяги, и даже утверждал, что его турбопульсор был первым реактивным двигателем с горением топлива в воздушном потоке. Он также заявлял, что совершил единственный короткий полет в декабре 1910 года, потерпев крушение сразу после взлета, в результате чего самолет был уничтожен огнем. Два авиационных историка опровергли версию Коанды, заявив, что нет доказательств горения топлива в воздушном потоке и нет доказательств того, что самолет вообще поднимался в воздух. В 1965 году Коанда представил чертежи, чтобы подтвердить свое утверждение о наличии камеры сгорания в воздуховоде, но было показано, что они были переделаны и существенно отличаются от оригиналов. Многие авиационные историки отнеслись к этому скептически, утверждая, что конструкция турбопульсора Коанды использовала слабый поток "обычного воздуха", а не мощную струю воздуха, расширяющуюся при сгорании топлива. В 2010 году, исходя из предположения, что Коанда изобрел первый реактивный самолет, в Румынии отмечался столетие реактивной авиации. Были выпущены специальная монета и марка, и началось строительство действующей копии самолета. В Европейском парламенте была организована выставка, посвященная созданию и испытаниям Coandă 1910.
The Coandă 1910, designed by Romanian inventor Henri Coandă, was an unconventional sesquiplane aircraft powered by a ducted fan. Called the "turbo propulseur" by Coandă, its experimental engine consisted of a conventional piston engine driving a multi bladed centrifugal blower which exhausted into a duct. The unusual aircraft attracted attention at the Second International Aeronautical Exhibition in Paris in October 1910, being the only exhibit without a propeller, but the aircraft was not displayed afterwards, and it fell from public awareness. Coandă used a similar turbo propulseur to drive a snow sledge, but he did not develop it further for aircraft. Decades later, after the practical demonstration of motorjets and turbojets, Coandă began to tell various conflicting stories about how his early experiments were precursors to the jet, even that his turbo propulseur was the first motorjet engine with fuel combustion in the airstream. He also claimed to have made a single brief flight in December 1910, crashing just after takeoff, the aircraft being destroyed by fire. Two aviation historians countered Coandă's version of events, saying there was no proof that the engine had combustion in the airstream, and no proof that the aircraft ever flew. In 1965, Coandă brought drawings forward to prove his claim of combustion ducting, but these were shown to be reworked, differing substantially from the originals. Many aviation historians were dismissive, saying that Coandă's turbo propulseur design involved a weak stream of "plain air," not a powerful jet of air expanding from fuel combustion. In 2010, based on the notion that Coandă invented the first jet, the centennial of the jet aircraft was celebrated in Romania. A special coin and stamp were issued, and construction began on a working replica of the aircraft. At the European Parliament, an exhibition commemorated the building and testing of the Coandă 1910.
Ранние события
Коанда заинтересовался созданием реактивной тяги для полета еще в 1905 году, проводя испытания ракет, прикрепленных к моделям самолетов, на арсенале румынской армии в Бухаресте. Тайно, в Шпандау (Германия), Коанда успешно испытал летательный аппарат, оснащенный одним тянущим винтом и двумя встречно вращающимися винтами, создающими подъемную силу, приводимый в действие двигателем Antoinette мощностью 50 лошадиных сил (37 кВт). Меньший задний винт, обеспечивающий подъемную силу, был установлен вертикально вдоль центральной оси фюзеляжа, а больший передний винт был наклонен вперед под углом 17 градусов. По более поздним заявлениям, Коанда испытывал самолет в Касселе в присутствии канцлера Германской империи Бернарда фон Бюлова. Примерно в это же время у Коанды проявился интерес к реактивной тяге, и он утверждал, что самолет и модель с реактивным двигателем были продемонстрированы в декабре 1907 года в берлинском крытом спортивном комплексе Sporthalle. В 1909 году он был принят на должность технического директора аэроклуба Liège Spa, а в конце года, при поддержке автомобильного производителя Йоахима, построил планер Coandă Joachim. Капрони присутствовал при полете планера в Спа-Мальшам (Бельгия).
1910-е годы
С открытием Высшей школы авиации и механических конструкций 15 ноября 1909 года Коанда переехал в Париж. Продолжая свои бельгийские эксперименты, и особенно стремясь найти способ испытывать крылья на более высоких скоростях, он связался с Эрнестом Архидеконом, одним из основателей L'Aero Club de France, который, в свою очередь, направил Коанду к Густаву Эйфелю и Полу Пэнлеве. С их помощью он получил разрешение на испытание различных конфигураций крыльев и сопротивления воздуха на платформе, построенной Эйфелем на передней части локомотива на железной дороге на севере Франции. В марте он начал уроки пилотирования в Реймсе на моноплане Hanriot. С помощью своего школьного друга Каммаротты Адорноин, Коанда начал строить свой вытянутый сессикиплан и необычную силовую установку в мастерской во дворе своего дома, где он испытывал тягу силовой установки на динамометре, результаты чего подробно описаны в апрельском выпуске 1910 года журнала La Technique Aéronautique. 30 мая 1910 года он подал заявки на несколько патентов на механизм и самолет, с последующими дополнениями к существующим патентам. Коанда выставил самолет на Второй Международной авиационной выставке (обычно называемой парижским салоном или парижской летной выставкой), проходившей с 15 октября по 2 ноября 1910 года. Вместе с "Гидравионом" Анри Фабра, первым самолетом-амфибией, самолет Коанды и приборы, используемые для аэродинамических экспериментов, были размещены "одиночно" в верхней галерее, отдельно от более распространенных типов самолетов на основном этаже выставки. Конструкция самолета была новаторской для того времени. В отличие от моноплана, описанного в патентной заявке от июля 1910 года, хотя фотографии конструкции указывают на то, что он имел деревянный каркас. Впереди хвостового оперения был небольшой горизонтальный стабилизатор. Топливный бак располагался во фюзеляже между двигателем и кабиной пилота. В передней части фюзеляжа был установлен роторный компрессор, который через редуктор с передаточным числом 1:4 (1000 об/мин на двигателе Clerget приводили компрессор в движение со скоростью 4000 об/мин) втягивал воздух спереди и выбрасывал его назад под давлением и с добавленным теплом. Компрессор диаметром 50 см располагался внутри кожуха в передней части фюзеляжа. Согласно более поздним описаниям Коанды, компоненты из литого алюминия также изготавливались Clerget для создания двигателя весом – что соответствовало отношению мощности к весу , что было значительным достижением для того времени. Патенты Коанды 1910-х годов описывают выхлопные газы рядного поршневого двигателя, направляемые через нагревательные каналы или теплообменники, контактирующие с центральным потоком воздуха, а затем всасываемые во вход компрессора для снижения противодавления на двигатель и добавления тепла и массы в воздушный поток. Это можно было бы назвать воздуховодом или турбиной всасывания. Авиационные репортеры из The Aero и La Technique Aeronautique сомневались, что двигатель сможет обеспечить достаточную тягу. Один из авторов отметил, что турбодвигатель "заявлен как обеспечивающий огромную скорость ветра", но впускное отверстие казалось слишком маленьким для создания заявленной тяги, и что "также, по-видимому, потребуется огромная мощность для его привода", больше, чем обеспечивал Clerget. В другой бухарестской газете в ноябре сообщалось, что самолет был "продан дважды". Возможно, Вейманн выразил готовность купить самолет после проведения испытаний. Эта работа отражена в дополнениях к патентам, связанным с силовой установкой, от 3 декабря. Согласно Жерару Хартманну в его Dossiers historiques et techniques aéronautique française, двигательная система генерировала всего тяги, и для создания достаточной тяги для взлета самолета (по оценке Коанды в 2005) Коанде пришлось бы вращать "турбину" (ротационный компрессор) со скоростью 7000 об/мин с риском взрыва. Это не было предпринято, но Хартманн заключил, что эксперимент доказал, что решение работало идеально. С помощью Депужольса, производителя лодок, и производителя двигателей Грегора, Коанда руководил строительством моторных саней, приводимых в действие двигателем Gregoire мощностью 30 л.с. (22 кВт), приводящим турбодвигатель. Сани были освящены русскими православными священниками на заводе Despujols недалеко от Парижа 2 декабря 1910 года. На следующий день они были выставлены в течение двух недель на 12-м автомобильном салоне Франции, рядом с автомобилями с двигателем Gregoire на стенде Gregoire. В ряде автомобильных и общественно-политических журналов были опубликованы фотографии или эскизы саней. Версия турбодвигателя Коанды была показана во второй раз в конце 1910 года в Гран-Пале в Париже, а также были представлены улучшения Коанды 1910 года. Коанда описал другую, более прочную систему крепления крыльев, которая также позволяла изменять угол атаки и центр тяжести. Он стремился получить больше мощности от двигательной системы, и чертежи показывают расположение двух воздушных роторных двигателей по бокам фюзеляжа. Расположение двигателей указывает на то, что Коанда не планировал впрыскивать топливо в струю и поджигать его, поскольку охлаждение двигателей было бы нарушено. В патент была внесена дополнительная претензия 19 июля 1911 года, которая внесла значительные изменения, включая добавление убирающейся шасси с амортизаторами внутри аэродинамических обтекателей с полозьями, удаление горизонтального стабилизатора, а также предоставление поддерживающей поверхности для каждого двигателя и закрытие их аксессуаров для улучшения аэродинамики. Хотя Коанда продолжал изучать роторные двигательные механизмы, Антониу считает, что Коанда так и не реализовал практическое решение из-за нехватки средств. В мае 1911 года Коанда подал патенты на турбодвигатель на английском языке в Великобритании и Соединенных Штатах, а также второй патент на французском языке в Швейцарии, и описал его в публикации L'Annuaire de l'Air за 1911 год. На третьей авиационной выставке в Париже в 1911 году Коанда выставил масштабную модель самолета, в котором использовались два роторных двигателя Gnome, установленных спиной к спине, соединенных конической шестерней с одним двухлопастным пропеллером. Сочетание двух двигателей, соединенных с одним пропеллером, изначально предназначалось для привода новой турбины, но Коанда не смог найти средства на ее создание. Анри Миргуэ, писавший для журнала L'Aérophile в январе 1912 года, заявил, что новый самолет 1911 года сохранил фюзеляж, каркас и крыло конструкции Коанды 1910 года, но не сохранил турбодвигатель или "деревянную поверхность крыла, включая продольные лонжероны". Самолет был испытан 21 октября 1911 года, но с умеренными результатами, поскольку последние модификации, особенно те, которые касались силовой установки, не компенсировали увеличение общего веса самолета. На военных соревнованиях он не соответствовал требованию об автономной работе каждого двигателя. После выставки 1911 года, по личному запросу сэра Джорджа Уайта, Коанда переехал в Великобританию, чтобы занять должность главного инженера или главного конструктора в British and Colonial Aeroplane Company на несколько лет. В течение следующих четырех десятилетий Коанда работал над широким спектром изобретений. Во время Второй мировой войны он возродил свой ранний турбодвигатель, когда в конце 1942 года получил контракт от немецкой армии на разработку воздушной двигательной системы для военных санитарных снегоходов, подобных тем, что были сделаны для русского великого князя. Немецкий контракт был заключен через год, не приведя к планам производства. Хотя Коанда экспериментировал с различными соплами и заявил, что добился определенного успеха, попыток форсированного впрыска топлива или сгорания в воздушном потоке предпринято не было. В том же году Джеффри Г. Смит задокументировал технологическое развитие в своей книге "Газовые турбины и реактивные двигатели для самолетов", но не упомянул Коанду. В 1950-х годах в книге "L'aviation d'Ader et des temps héroiques" авторы утверждают, что Коанда совершил первый полет на реактивном самолете в Исси-ле-Мулино...
Памятники и модели
Реплика Coandă 1910 в полном размере, построенная в 2001 году, выставлена в Бухаресте в Национальном военном музее, а масштабная модель – во Французском музее авиации и космонавтики в аэропорту Парижа Ле Бурже. На месте исторического аэродрома Исси-ле-Мулино большая табличка перечисляет трех пионеров авиации, наиболее тесно связанных с этим аэродромом: Луи Блерио, Альберто Сантос-Дюмон и Анри Фарман. Позднее, под эгидой мэра Исси-ле-Мулино, L'Aéroclub de France и Румынской ассоциации истории авиации, на близлежащем здании была установлена памятная доска в честь Коанды и румынского авиационного инженера Траяна Вуиа. Строительство полноразмерной функциональной реплики самолета началось в марте 2010 года в Крайове, Румыния, командой инженеров и бывших летчиков-испытателей из I. R. Av. Краёва. Реплика создана на основе планов, которые Коанда переработал в 1965 году, поскольку оригинальные планы 1910 года были утеряны. Фюзеляж выполнен из металла, а не из дерева, а в качестве двигателя планируется использовать настоящий реактивный двигатель Motorlet M 701, разработанный для военного учебно-тренировочного самолета Aero L 29 Delfín 1960-х годов. В октябре 2010 года Национальный банк Румынии выпустил памятную серебряную монету, посвященную столетию создания первого реактивного самолета. Монета номиналом 10 леев предназначена для нумизматов, ее официальная цена составляет 220 леев. На аверсе изображен самолет, на реверсе – портрет Коанды, а также надпись на румынском языке, означающая «первый реактивный самолет». В том же месяце филателистический отдел румынской почты Romfilatelia выпустил ограниченным тиражом филателистическую папку и почтовую марку, посвященные столетию реактивной авиации. На марке представлена современная принципиальная схема Coandă 1910, чертеж инжекторов и горелок, а также цитата Гюстава Эйфеля: «Этот мальчик родился на 30, если не на 50 лет раньше своего времени». В декабре в Европейском парламенте президент Ежи Бузек открыл юбилейную выставку, посвященную созданию и испытаниям Coandă 1910.