Cамолет с паровым двигателем

Первую в истории официальную автогонку Париж — Руан 22 июля 1894 года выиграл автомобиль «Де Дион-Бутон» с паровым двигателем. В этом нет ничего удивительного, ведь на тот момент пар был самым распространенным источником энергии в мире. На пару работали станки и насосы, пар использовался на железной дороге и в промышленности, в быту и даже в сфере развлечений. И конечно, паровозы пытались заставить полететь. Иногда это даже удавалось.

На самом-то деле первый паролет успешно взлетел лишь в 1933 году, но количество попыток запустить в воздух паровую машину просто не поддается исчислению.

Изобретателем паролета является английский инженер Уильям Сэмюэл Хенсон (1812−1888). Блестящий механизатор и изобретатель, свой первый серьезный патент Хенсон получил в возрасте 23 лет — на машину для механизированного производства тесьмы. А в 1838 году он неожиданно увлекся авиацией, которой тогда, будем честны, просто не существовало. Естественно, никаких двигателей внутреннего сгорания и тем более реактивных не было, и единственным способом заставить тяжелую крылатую машину подняться в воздух была установка парового двигателя: от него приводились в движение массивные крылья самолета. 2) и весила 1400 кг. По расчетам Хенсона и Стрингфеллоу «Ариэль» мог бы нести десять пассажиров и разгоняться до 75 км/ч при дальности полета в 1600 км.

Конечно, их расчеты были неверны — в основном за полным отсутствием мирового опыта самолетостроения. Они делали первые робкие шаги — все данные получались разве что экспериментальным путем.

В 1843 году Хенсон с рядом компаньонов организовал первую в мире авиакомпанию, которая так и называлась: Aerial Transit Company. Целью было собрать необходимую сумму для постройки самолета, но все уменьшенные модели машины, построенные в период с 1844 по 1847 год, оказались неудачными: не взлетела ни одна. Самолет даже в малом варианте был слишком тяжелым. В итоге Стрингфеллоу все-таки построил действующую модель, которая пролетела порядка 20 м (и приводилась в движение пропеллерами, а не взмахами крыльев), но к тому времени Хенсон уже окончательно разочаровался в бесперспективном проекте. Он женился, эмигрировал в США и расстался с авиацией. В мировой промышленности он известен в первую очередь как изобретатель безопасной бритвы.

Неудача Можайского

В какой-то мере «культовый» самолет Александра Федоровича Можайского (1825−1890), столь любимый художниками и филателистами, тоже приводился в движение паром. Точнее, должен был приводиться.

Работать над проектом самолета капитан 1-го ранга Можайский начал уже немолодым человеком, в 1870-х, по увольнении из действующей армии. Впоследствии Можайский получил звание генерал-майора и даже контр-адмирала, но это было позже, а свой замечательный самолет Александр Федорович построил в 1882 году.

В первую очередь конструкция Можайского была уникальна тем, что имела аж два паровых двигателя (по 20 и 10 л.с. соответственно). Характерно то, что почти все изобретатели XIX века в расчетах принимали очень низкую скорость полета (в случае Можайского — 40 км/ч), что вынуждало делать крылья оригинальных форм и с очень большой площадью поверхности. Огромные прямоугольные крылья, сложная система поддерживающих вант, три пропеллера — никто до Можайского не пытался сделать самолет таких размеров. Собственно, форму крыльев Можайский вывел из своих многочисленных опытов с воздушными змеями, которые проводил с 1873 года. В 1876 году он построил большой полупланер-полузмей, на котором поднялся в воздух (правда, планер за собой тянула лошадь, самостоятельно летать тот аппарат не мог).

Летом 1882 года самолет был готов. Паровые двигатели были выписаны из Англии. 20 июля Можайский продемонстрировал титаническую по тем временам конструкцию членам комиссии по военному делу — в основном для того, чтобы «выбить» дополнительные гранты на усовершенствование паролета. Но испытания прошли неудачно. Можайский — опять же из-за полного отсутствия мирового опыта самолетостроения — не снабдил свою машину устройствами против боковых кренов: никто и предположить не мог, что они нужны. Самолет, даже не успев приподняться в воздух, завалился на бок, и его огромное крыло «сложилось».

Через полгода Можайский представил воздухоплавательному отделу Русского технического общества новую, усовершенствованную конструкцию самолета. Два года прошли в бюрократических отсылках Александра Федоровича из одного ведомства в другое, и лишь летом 1885 года были проведены повторные испытания при представителях армии и Русского технического общества. Испытания прошли точно так же, как и первые: самолет завалился на бок.

Вторая неудача серьезно «подкосила» изобретателя. Он продолжал заниматься доводкой конструкции, купил более мощные паровые двигатели, писал в министерства, но 21 марта 1890 года умер. После смерти Можайского самолет некоторое время стоял под открытым небом, после был разобран и хранился в сарае, а спустя несколько лет полностью сгорел при пожаре. Чертежей Можайского не сохранилось: все модели его самолета сделаны по рисункам и текстовым описаниям.

Летучие мыши Адера

Французский инженер Клемент Адер (1841−1925) считается одним из родоначальников современной авиации, а также многих других ветвей промышленности. Именно он организовал первое во Франции телефонное соединение в 1880 году, став, можно сказать, французским Беллом. Он же организовал первую в мире телефонную трансляцию концерта (из Парижской оперы) и сконструировал первый в мире гоночный восьмицилиндровый V-образный двигатель.

Адер придерживался мнения, что самолет должен быть похож на птицу или летучую мышь — они ведь летают. В 1886 году он начал строить паролет, названный им «Эол» (éole). В первую очередь «Эол» был революционен тем, что его паровой двигатель вращал пропеллер, а не крылья, как у паролета Хенсона. За 40 лет паровые двигатели «облегчились», пропеллер был весьма удачным новшеством, и 9 октября 1890 года, за десять лет до полета братьев Райт, самолет «Эол» поднялся в воздух и пролетел 50 м на высоте около 20 см над землей близ французского города Бри.

Размах крыльев машины составлял 14 м, а вес — порядка 300 кг. Основной проблемой Адера, как и Хенсона, было крайне неудачное соотношение мощности и массы парового двигателя. Будучи крайне тяжелым, агрегат едва мог поднять сам себя, не говоря уже о каких-то «навесках» вроде руля высоты или хвостовой части. Впрочем, годом спустя, в сентябре 1891 года, «Эол» снова летал — на той же высоте, на этот раз преодолев целых 100 м.

Феликс дю Тампль де Ла Круа (1823–1890) в первую очередь был морским офицером, а уже во вторую – изобретателем. Тем не менее блестящая армейская карьера не мешала ему в свободное от плаваний время заниматься инженерным делом. И в 1857 году дю Тампль получил патент на самолёт с паровым двигателем под названием «Лодка-планер» (Canot planeur).
В рисунке крыльев своего планера дю Тампль в первую очередь отталкивался от того, как выглядят птичьи крылья. Вместе с братом он построил несколько миниатюрных моделей планера – сначала с часовым механизмом в качестве двигателя, а затем и с крошечной паровой установкой. Модели летали вполне успешно.
А вот с двигателем для большого планера дю Тампль помучился. В 1860-х он решил изменить конструкцию и установить на планер только-только изобретённый двигатель внутреннего сгорания системы Ленуара, но всё-таки привычный паровой двигатель оказался мощнее и эффективнее – пусть и заметно тяжелее.
Наконец, в 1874 году в порте Брест дю Тампль построил свой паролёт с размахом крыльев 13 м и весом всего…80 кг! Испытания показали, что планер вполне успешно взлетает (при помощи катапульты) и за счёт пропеллера, вращаемого паровиком, может некоторое время продержаться в воздухе. В 1876 году дю Тампля с треском вышвырнули из армии за ультрароялистские взгляды, и он полностью посвятил себя паролёту. Кстати, сверхкомпактный паровой двигатель дю Тампль также разработал самостоятельно.
Вершиной истории конструкции дю Тампля стала Всемирная промышленная выставка 1878 года в Париже. Паролёт был успешно продемонстрирован на ней. Планером заинтересовалась армия, но возникло две проблемы: во-первых, политические взгляды дю Тампля, который презирал республику и требовал восстановления монархии, а во-вторых, тот факт, что планер не мог взлететь сам. Суть в том, что паровой двигатель практически не играл роли в полёте: то расстояние, которое паролёт мог преодолеть, он прекрасно преодолевал и в парении, просто по принципу планера. И проект заглох.
Правда, от дю Тампля кое-что осталось в истории – его компактный двигатель впоследствии использовался в различных конструкциях, работающих на пару. 

В 1990-м была построена полноразмерная реплика «Эола», но она потерпела катастрофу в первом же полете, серьезно повредив пилота. Несмотря на это, 9 октября 1890 года официально считается датой первого в истории авиации полета крылатой машины.

В 1892 году Адер построил свой второй самолет, «Авьон II». Изобретатель утверждал, что в августе 1892 года совершил небольшой полет на «Авьоне II», однако ни одного свидетеля появления этого самолета вне лаборатории Адера не существует. Вероятнее всего, Адер вообще не окончил строительство второй машины, отдав все силы третьей, более совершенной.

В том же 1892 году Адер начал строить Avion III. Строительство длилось пять лет, и 14 октября 1897 года на военной базе в Сатори близ Версаля машина отправилась в свой первый полет. Правда, он был недолгим: едва поднявшись в воздух, Avion III рухнул и разбился. Военные представители, наблюдавшие за испытаниями, закрыли финансирование проекта.

Паролет братьев Бесслер

Одна-единственная попытка поднять в воздух машину на паровой тяге оказалась успешной. 12 апреля 1933 года американские изобретатели братья Джордж и Уильям Бесслер совместно с инженером Натаном Прайсом продемонстрировали широкой публике вполне обычный с виду самолет под названием Airspeed 2000. Хотя самолет представлял собой просто переделанную классическую модель биплана Travel Air 2000, «начинка» его была весьма необычной, потому что пропеллер приводился в движение паровым двигателем.

Двухцилиндровый V-образный паровой двигатель «выдавал» 150 л.с. Десяти галлонов воды хватало примерно на 600 км полета. Самолет имел огромное количество преимуществ перед машинами с ДВС. Во-первых, мощность двигателя не зависела от высоты полета и степени разреженности воздуха — это было вечной проблемой бензиновых или дизельных двигателей. Если на небольшой высоте паровой двигатель и уступал в мощности двигателю внутреннего сгорания, то на высоте свыше 2000 м давал последнему немалую фору. Во-вторых, самолет был совершенно бесшумным — только свист пропеллера. Это было неоценимым плюсом с точки зрения незаметности самолета во время боевых действий. Во всех газетах того времени промелькнула фраза о том, что, когда пилот разговаривает с пассажиром, их беседу можно услышать на земле!

А еще — простота конструкции, отсутствие необходимости в дорогостоящем топливе и маслах, экономичность, большой ресурс… Кроме того, как ни странно, паровая машина имела даже меньшую массу, нежели аналоги на жидком топливе (80 кг). Правда, была еще и масса котла — 220 кг.

Особенно была отмечена способность самолета к реверсивному ходу и быстрому торможению. Когда Airspeed 2000 приземлялся, пилот включал реверс — и пропеллер, вращаясь в обратную сторону, почти мгновенно и мягко, в отличие от тормозов на шасси, останавливал машину. Самолеты с ДВС на тот момент на такие «трюки» были не способны. Airspeed 2000 вполне успешно эксплуатировался (на службе в почтовом ведомстве США), но продолжения идея не получила. Самолет Бесслеров летал до 1936 года, после чего следы его теряются. Натан Прайс впоследствии предлагал свои идеи паровых авиадвигателей фирме «Локхид», но был отвергнут.

Не знаю, как читателю, а вот мне жаль, что паролеты не бороздят небесные океаны. В них есть какой-то удивительный дух стимпанка, практически утерянный в наш век цифровых технологий и небоскребов из оргстекла. Иногда, увидев на небе полосу, оставленную реактивным самолетом, я представляю себе, что на самом деле где-то там летит паровая крылатая машина, а за ней по небу стелется дорожка пара…

самолёты на паровой тяге / Хабр

«Ариэль» Хенсона и Стрингфеллоу, рекламная гравюра 1843 года

Мечта человечества о полёте началась с подражания птицам. И поначалу казалось, что для того, чтобы подняться в небо, хватит собственных сил человека. Сделал крылья, как инженер Дедал из мифа, привязал их к рукам, взмахнул — и летишь. Практика, разумеется, быстро показала, что не всё так просто. О том, что летать, махая крыльями, мы не научились до сих пор (и почему это так), мы возможно, поговорим как-нибудь в другой раз. Сейчас — о том, что мускульных усилий человека для нормального полёта недостаточно и нужен какой-никакой двигатель. Именно его отсутствие надолго застопорило любые практические работы в этом направлении — не лошадь же в самолёт запрягать, в самом деле?

Сильно позже, конечно, придумали воздушный шар, а потом и дирижабль, были воздушные змеи и планеры, но идея создания самолёта, то есть, аппарата тяжелее воздуха, способного совершать устойчивый самостоятельный полёт — не оставляла изобретателей. И когда в XIX веке появилась паровая машина, её, разумеется, быстро попытались приспособить к делу.

Про проекты, оставшиеся на бумаге, мы говорить не будем. Их было такое количество, что из одного только перечисления без подробностей, получится полноценный (правда, скучный) лонгрид. Рассмотрим только те паровые самолёты, которые были построены (в натуральном виде или хотя бы в виде тестовой модели).

Первым из задокументированных стал проект британских инженеров Уильяма Хенсона и Джона Стрингфеллоу, известный как «Летающая паровая повозка» (Aerial Steam Carriage), а также под более романтичным именем «Ариэль». Задумка была смелой — не просто взлететь, продемонстрировав саму возможность подобного, а устроить настоящую коммерческую авиалинию. Основной целью «Ариэля» была перевозка пассажиров, грузов и почты. По мысли авторов, «летающая повозка» должна была перевозить 10-12 человек (или аналогичный по весу и объёму груз) на расстояние до тысячи миль (около 1600 км) со скоростью порядка 80 км/ч. Конструкцию Хенсон и Стрингфеллоу запатентовали в 1842 году, а уже в следующем при участии ещё нескольких энтузиастов создали «Компанию воздушных перевозок» (Aerial Transit Company). Основной целью предприятия был сбор средств на постройку первого экземпляра «повозки».

Была развёрнута широкая рекламная кампания — многочисленные открытки и плакаты изображали «Ариэль», летающий на фоне красивых экзотических пейзажей. У обывателя при взгляде на них вполне могло сложиться впечатление, что машина вполне реальна, и что отправиться в путешествие по небу можно будет в ближайшем будущем так же просто, как на дилижансе. Реальность оказалась куда более скромной. Хенсон и Стрингфеллоу испытали небольшую модель своего самолёта, оснащённую миниатюрной паровой машиной. Её испытали в помещении, опасаясь, что на открытом воздухе ветер опрокинет и повредит конструкцию. Модель смогла оторваться от пола, но полноценным полётом этот подскок нельзя было бы назвать при всём желании. Позже была построена вторая модель — улучшенной конструкции и увеличенного размера, а размах её крыльев был больше шести метров. Она также не показала впечатляющих результатов, и «Компания воздушных перевозок» развалилась. Публика осталась с мнением, что вся идея летающих машин для перевозки грузов и пассажиров изначально была мошенничеством, призванным выманить деньги у легковерных глупцов.

Модель самолёта дю Тампля

Следующая попытка создания парового самолёта была предпринята сильно позже. К тому моменту управляемый полёт уже не был красивой фантазией — появились дирижабли. Французский морской офицер Феликс дю Тампль запатентовал свой вариант самолёта в 1857 году. Машина была весьма продвинутой — например, каркас должен был быть алюминиевым, предусматривалось убирающееся в полёте шасси, оснащённое амортизаторами. После долгих, занявших почти десять лет, экспериментов с моделями, оснащёнными пружинным приводом — дю Тампль приступил к постройке полноразмерного самолёта. Быстро выяснилось, что уровень технологий Европы 1860-х недостаточно высок для полноценной реализации смелого замысла. Конструкция получилась перетяжелённой и неуклюжей.

Пытался ли дю Тампль летать на своём самолёте — достоверно неизвестно. Общепринятая версия гласит, что таки да, попытка полёта произошла в 1874 году — и машине даже удалось ненадолго оторваться от земли, подпрыгнув в воздух. Однако — это вызывает сомнение у ряда исследователей, так как сам дю Тампль считал проведение лётных испытаний опасной затеей. За почти десяток лет, в течение которых самолёт дорабатывался и переделывался, его конструкция утратила прочность. Неизвестно даже — был ли этот самолёт паровым. По разным данным, в качестве двигателя могла использоваться как паровая машина, так и «калорический двигатель» конструкции Джорджа Келли (по принципу действия он был похож на паровой, только в котле не испаряли воду, а нагревали сжатый воздух), и двигатель внутреннего сгорания конструкции Этьена Ленуара. Впрочем, учитывая длительность экспериментов и доработок, дю Тампль, скорее всего, успел попробовать все эти варианты, а может, и какие-то ещё. Самолёт дю Тампля является первым в мире, построенным «в натуре» — даже если он не отрывался от земли, он в любом случае занял место в истории.

Модель самолёта Можайского, демонстрируемая в Московском политехническом музее

Вторым из известных истории построенных самолётов стал «воздухолетательный снаряд» российского морского офицера Александра Можайского. Кстати, не стоит удивляться сходству профессий Можайского и дю Тампля — в те времена военно-морской флот был средоточием максимально высоких технологий. Логично, что именно из его рядов появлялись люди, способные сконструировать и воплотить «в железе» такую сложную вещь, как самолёт.

Как и зарубежные коллеги, Можайский начинал с моделей. Для постройки натурного образца он в 1877 году запросил финансирование у военного ведомства, но комиссия, изучив проект, отказала, указав на ряд недостатков. Отмечалось отсутствие средств управления креном, что может представлять опасность в полёте, и недостаточная мощность двигателя. Можайскому пришлось строить самолёт на собственные деньги — ведомство согласилось лишь выделить под строительство и испытания участок земли. Изначальным проектом предполагалась установка на самолёт двух двигателей внутреннего сгорания, работающих на нефти, но, ознакомившись с ними поближе, Можайский счёл их недостаточно эффективными. Он разработал им на замену максимально облегчённые паровые машины, изготовление которых заказал в Англии.

Про испытания самолёта Можайского известно примерно столько же, сколько про испытания самолёта дю Тампля, то есть почти ничего. Документальных свидетельств нет, а воспоминания очевидцев расходятся — даже точную дату попытки полёта установить не получается. Понятно только, что это произошло летом — где-то в интервале от 1882 до 1884 года включительно. Описание произошедшего также сходится в общей сути, но разнится в деталях. Плюс-минус достоверно можно понять, что самолёт с пилотом на борту разогнался по деревянным направляющим, но был опрокинут налетевшим ветром. Машина опрокинулась и сломалась, пилот получил травмы. Некоторые утверждают, что самолёт при этом всё же сумел на короткое время оторваться от земли. Позднейшие расчёты авиаконструкторов показывают, что хотя самолёт и был сильно перетяжелён (минимум в полтора раза тяжелее проектной массы), а двигателям не хватало мощности (на что справедливо указывала комиссия), теоретически короткий подскок был возможен. Если пилот выжимал из машины максимум, она могла кратковременно превысить номинальную мощность, и тогда резкого порыва встречного ветра могло хватить для небольшого подскока машины. Опять же, независимо от того, сумел ли «снаряд» Можайского оторваться от земли или нет, он остаётся в истории как второй построенный самолёт на планете и первый — в России.

«Эол» Клемана Адера (современный рендер)

В 1890 году, когда Александр Можайский скончался, так и не завершив доработку своего самолёта, во Франции прошло испытание аппарата под названием «Эол». Эта машина была создана инженером по имени Клеман Адер. Она представляла собой кабину с перепончатым крылом, созданным по подобию крыльев летучей мыши, и приводилась в движение четырёхцилиндровым паровым двигателем собственной разработки, который вращал четырёхлопастный пропеллер. Никаких официальных документов об испытаниях снова нет, но сам Адер утверждал, что сумел оторваться от земли, пролетев около полусотни метров на высоте в пару десятков сантиметров. Впрочем, управляемого полёта в любом случае не удалось бы достичь, поскольку «Эол» не имел никаких органов управления.

«Эол III» — рисунок из книги Клемана Адера «Военная авиация», 1909 год

Как бы то ни было, проект Адера вызвал интерес тогдашнего французского министра обороны, и было выделено финансирование на постройку улучшенной версии. Её Адер представил в 1897 году и назвал «Эол III» (вторая версия потерялась где-то в промежутке, оставшись не достроенной). От первого самолёта новый отличался увеличенными размерами и установкой двух паровых машин более высокой мощности (а также, соответственно, двух пропеллеров). Кроме того, самолёт, наконец, снабдили рулём поворота. Никаких органов управления по вертикали и крену всё ещё не было, но хотя бы горизонтальную навигацию можно было осуществлять. Испытания «Эола III» проходили на военной базе Сатори близ Версаля и были официально сочтены неудачными. Адер заявлял, что ему удалось пролететь более ста метров, но военных это, очевидно, не впечатлило, и проект свернули.

Самолёт Максима на испытаниях

Самым удачливым из ранних конструкторов паровых самолётов стал американский изобретатель Хайрам Максим. Да, тот самый, который известен своим пулемётом, но помимо пулемёта, он разработал ещё очень много вещей — от автоматического огнетушителя и щипцов для волос до, собственно, самолёта. Последним он занялся на закате своей карьеры. Большая и сложная конструкция (в финальном варианте предполагалось пять пар несущих плоскостей!) была максимально оптимизирована под снижение сопротивления и создание подъёмной силы. Даже трубки парового конденсатора были в сечении не круглыми, а каплевидными. Две паровых машины, работавшие на лигроине, вращали два пропеллера диаметром более пяти метров каждый.

Было разумно решено не отправляться в свободный полёт сразу же, а для начала проверить, сможет ли машина оторваться от земли. Для этого её поставили на колёса, катящиеся внутри деревянных коробов. Такая система должна была обеспечивать самолёту устойчивость и, позволяя ему приподняться над землёй, не давать при этом уйти в отрыв. Испытания состоялись в 1894 году и были сочтены частично успешными. Самолёт сумел подняться в воздух, уперевшись в ограничители. Развитая им подъёмная сила, по расчётам, почти на тонну превысила собственную массу. Изучив результаты, Максим решил, что выпускать самолёт в воздух смысла нет — он вполне здраво рассудил, что у него будут проблемы с устойчивостью и не будет хватать мощности для нормального полёта.

Собственно, именно в этом и заключались общие проблемы всех перечисленных проектов. Во-первых — им всем отчаянно не хватало мощности. У паровой машины слишком невыгодное соотношение собственной массы к выдаваемой мощности. Как ни старайся облегчить конструкцию, а двигатель внутреннего сгорания всё равно будет лучше. Во-вторых, даже пытаясь «мыслить трёхмерно», конструкторы думали максимум об управлении по горизонтали и вертикали, полностью игнорируя поперечное управление (то есть управление креном). Понятно, что это происходило от отсутствия опыта, но сути дела не меняло — любой боковой ветер приводил к тому, что самолёт заваливался и терял устойчивость.

Карл Ниберг и его «Муха»

Тем не менее энтузиастов было не остановить. Хотя на рубеже XIX-XX веков уже существовали вполне приличные бензиновые моторы, кое-кто продолжал попытки взлететь на силе пара. Шведский изобретатель Карл Ниберг на протяжении четверти века (с 1897 до 1922) строил и дорабатывал самолёт собственной конструкции, который назвал Flugan («Муха»). Паровая машина, которую он установил на своё детище, развивала всего 10 лошадиных сил, но при этом обладала более высокой энерговооружённостью, чем бензиновый двигатель, установленный на самолёте братьев Райт. Но у братьев Райт удачнее была конструкция как таковая, и поэтому их самолёт так-сяк, но всё же летал, а Ниберг от своей «Мухи» так и не смог добиться ничего серьёзнее небольших подскоков.

Самолёт Уайтхеда, рисунок из газеты Bridgeport Herald, 1901 год

Американский изобретатель немецкого происхождения Густав Уайтхед (урождённый Вайскопф) в своё время наделал много шума своими заявлениями о том, что якобы совершил успешный управляемый полёт на четыре года раньше упомянутых братьев Райт. Весной 1899 года в Питтсбурге он вроде как испытал свой паровой самолёт и смог подняться на нём в воздух, но врезался в здание, из-за чего власти города запретили ему дальнейшие эксперименты. Надёжных подтверждений этому нет, как нет и свидетельств полётов его более поздних конструкций, приводившихся в действие керосиновыми двигателями внутреннего сгорания. Но, как и в любой «серой зоне» истории, есть большое количество людей, считающих, что полёты Уайтхеда имели место быть.

Ангар Лайама Гилмора с самолётами его конструкции

Похожая история произошла и с Лайамом Гилмором из Калифорнии. Он заявил журналистам, что в 1902 году совершил успешный полёт на самолёте собственной конструкции, оснащённом паровым двигателем. Правда, все доказательства этого полёта вместе с двумя построенными Гилмором самолётами сгорели в пожаре, который случился за год до интервью. Самолёты действительно существовали и зафиксированы на фотографиях — их было два, ранняя версия меньшего размера и поздняя, побольше. Но вот могли ли они летать — теперь уже достоверно установить не получится.

Bristol Tramp

Впрочем, не одними лишь авантюристами-одиночками обозначен путь паровых самолётов. После окончания Первой мировой войны фирма Bristol и Королевская компания паровых пакетботов (Royal Mail Steam Packet Company) из Великобритании решили заняться пассажирскими самолётами. Опыта работы с двигателями внутреннего сгорания у RMSPC не было, зато имелось самое близкое и плотное знакомство с паровыми турбинами, которыми и оснащались те самые пакетботы (скоростные почтовые суда). За прототип взяли бомбардировщик Braemar той же фирмы Bristol — у него по первоначальному проекту двигатели должны были располагаться в фюзеляже, соединяясь с пропеллерами на крыльях при помощи карданных валов. Это было похоже на устройство машинного отделения корабля, так что решили попробовать сделать примерно то же самое, только с двумя паровыми турбинами. Увы, задумка оказалась неудачной. Во-первых, так и не удалось создать достаточно лёгкого и надёжного парового котла для питания турбин. Во-вторых, сами турбины оказались чрезмерно мощными — суммарно они выдавали три тысячи лошадиных сил, в то время как конструкция самолёта была рассчитана на 1600 лошадей. В итоге всё ограничилось постройкой двух прототипов, получивших название Bristol Tramp, но они были оснащены обычными бензиновыми двигателями и даже с ними не летали — слишком много проблем вызывали карданные передачи.

Самолёт Travel Air с паровым двигателем

Единственным паровым самолётом, который успешно летал, стал переделанный биплан Travel Air. Эти машины, выпускавшиеся одноимённой фирмой в 1925-30 годах, были распространены в США и наибольшую известность получили благодаря тому, что исполняли роль немецких аэропланов в голливудских фильмах про Первую Мировую. И вот один из самолётов было решено переделать в паровой. За дело взялись Джордж и Уильям Беслеры. Им в руки попала значительная часть оборудования и документации фирмы Doble, занимавшейся элитными паровыми автомобилями и закрывшейся из-за коммерческого неуспеха. Помог им Натан Прайс — бывший инженер той же фирмы Doble. Вместе они создали работающий на нефти компактный паровой двигатель мощностью 150 лошадиных сил и установили его в Travel Air. С этой экзотической силовой установкой самолёт совершил ряд успешных полётов в 1936 году, но по итогам концепция была сочтена бесперспективной. Двигатели внутреннего сгорания были эффективнее по всем параметрам.

На этом история паровых самолётов закончилась. Позже были отдельные проекты, но практического воплощения они не нашли. Например, в Великобритании фирма Aero Turbines Limited пыталась разработать паровую турбину, пригодную для использования в авиации, но не достигла успеха. Сумрачный тевтонский гений в годы Второй мировой войны рассматривал возможность установки паровых турбин на стратегический бомбардировщик Me.264A, но они так и остались на бумаге. Ну а позже, когда появилась полноценная реактивная авиация, паровая тяга окончательно отошла в область древней истории.

НЛО прилетело и оставило здесь промокод для читателей нашего блога:

— 15% на все тарифы VDS (кроме тарифа Прогрев) — HABRFIRSTVDS.

Страница не найдена | Национальный музей авиации и космонавтики

Страница не найдена | Национальный музей авиации и космонавтики

Перейти к основному содержанию

Пожертвовать сейчас

Один музей, две локации

Посетите нас в Вашингтоне, округ Колумбия, и Шантильи, штат Вирджиния, чтобы исследовать сотни самых значительных объектов в мире в истории авиации и космоса.
Посещать

Национальный музей авиации и космонавтики в Вашингтоне
Центр Удвар-Хази в Вирджинии
Запланируйте экскурсию
Запланируйте групповое посещение

В музее и онлайн

Откройте для себя наши выставки и участвуйте в программах лично или виртуально.
Как дела

События
Выставки
IMAX

Погрузитесь глубоко в воздух и космос

Просмотрите наши коллекции, истории, исследования и контент по запросу.
Исследовать

Истории
Темы
Коллекции
По требованию
Для исследователей

Для учителей и родителей

Подарите своим ученикам Музей авиации и космонавтики, где бы вы ни находились.
Учиться

Программы
Образовательные ресурсы
Запланируйте экскурсию
Профессиональное развитие педагога
Образовательная ежемесячная тема

Будь искрой

Ваша поддержка поможет финансировать выставки, образовательные программы и усилия по сохранению.
Давать

Становиться участником
Стена чести
Способы дать
Провести мероприятие

Будьте в курсе последних историй и событий с нашей рассылкой

Национальный музей авиации и космонавтики

Центр Стивена Ф. Удвара-Хейзи

Что насчет Steam? – Wings Of History Air Museum

From Scientific American (сентябрь 1933 г.)…

Самолет с паровым двигателем

Два брата, Уильям Дж. и Джордж Беслер, недавно установили поршневой паровой двигатель на обычный биплан Travelair, а ряд успешные полеты были совершены в аэропорту Окленда, Калифорния. Силовая установка проиллюстрирована в этих столбцах фотографиями и схемой. Поскольку двигатель был на самом деле старым автомобильным двигателем, самолет получился тяжелее на 300 фунтов, но ожидается, что в дальнейшем будет легко достигнута экономия веса.

Паровая машина братьев Беслер представляет собой двухцилиндровый двигатель двойного действия, составной 90-градусный V-образный двигатель с отсечкой примерно на 50% хода.

Цилиндр высокого давления имеет внутренний диаметр 4,25 дюйма и ход поршня 3 дюйма. Цилиндр низкого давления имеет такой же ход поршня, но диаметр цилиндра 5 дюймов. Обычное рабочее давление составляет 950 фунтов на квадратный дюйм, а температура пара составляет 750 градусов по Фаренгейту. Двигатель не только приводит в движение гребной винт, но и приводит в действие воздуходувку через обгонную муфту. Вентилятор (электродвигатель, используемый при запуске) подает воздух в трубку Вентури, в которой заканчиваются топливопроводы. Вентури направляет смесь в топку, где свеча зажигания поджигает смесь. После начала воспламенения процесс горения продолжается непрерывно.

Парогенератор модифицированного мгновенного типа. НКТ имеет непрерывную длину, общая длина около 500 футов; катушки покрыты изоляцией из металлической ваты и листовым алюминием. Клапан хлопка установлен, чтобы дать сброс в 1 500 psi. Термостатический нормализатор впрыскивает воду в пароперегреватель всякий раз, когда температура превышает 750 градусов по Фаренгейту. Из котла пар проходит через дроссель в собственно двигатель, а затем в два конденсатора — один установлен в верхней части фюзеляжа, а другой — внизу. Из двух радиаторов или конденсаторов пар поступает в резервуар для воды, снабженный паровым куполом. Из водяного бака насос пропускает воду через первичный нагреватель, а затем во вторичный нагреватель. При предварительном нагреве воды часть энергии выхлопных газов возвращается в систему, что повышает общую эффективность. Пройдя через нагреватели, вода снова возвращается в котел, и процесс повторяется снова и снова.

При испытаниях скорость, с которой котел набирал пар, была поразительной. Через 5 минут самолет был готов к взлету. В воздухе поразило отсутствие шума. При приземлении обнаружилась очень интересная возможность паровой машины. Как только пилот приземлился, он дал задний ход двигателю (обратить двигатель — простое дело на поршневой паровой машине). При движении винта в противоположном направлении был получен мощный эффект торможения. Идеальный контроль и плавность

Большая часть технической работы над паровым двигателем Беслера была проделана в Школе аэронавтики Боинга, и мы в долгу перед г-ном Уэлвудом Биллом из этой школы за рассказ из первых рук о конструкции и эксплуатации.

Видео о паровом самолете Беслера

Другой взгляд на полет с паровым двигателем, опубликовано в 1933 г.0003

, как говорят, оставался практически в застое с момента своего зарождения, и это тип двигателя, используемого для обеспечения мощности двигателя для самолетов.

Авиационные инженеры давно осознали, что разработка двигателя, сочетающего малый вес с высокой энергоэффективностью, но лишенного неравномерной работы современного двигателя внутреннего сгорания, вероятно, является основной проблемой, стоящей перед ними при расширении коммерческих возможностей самолетов. .

Паровой самолет — возможное решение

Паровой самолет полностью изготовлен из дюралюминия, чрезвычайно легкого алюминиевого сплава, который успешно используется в самолетостроении в этой стране. Двигатель представляет собой адаптацию дизельного двигателя, который в настоящее время широко используется в ВМС США. Он сжигает смесь сырой нефти и других масел, которая разбивается при принудительной подаче воздуха и распыляется на котел. Здесь он воспламеняется, давая потрясающий жар, учитывая относительно небольшое количество масла, потребляемого при эксплуатации. Говорят, что десяти галлонов масла достаточно для работы двигателя самолета мощностью 750 лошадиных сил в течение восьми часов. Американские авиационные инженеры склонны подвергнуть сомнению это утверждение, равно как и сообщение о том, что в полете 9 самолетов используется всего 1000 фунтов воды.5 часов. Они согласны с тем, что принципы, используемые в новом плане, вероятно, приведут к важным изменениям.

Паровая турбина и котел значительно легче других двигателей, способных развивать равную мощность. Утверждается также, что новый самолет будет нести гораздо меньший вес масла и воды, чем вес бензина, который несет обычный самолет того же размера, оборудованный для полета равной продолжительности.

Вода, используемая для производства пара в новом самолете, находится в металлических крыльях в отсеках, устроенных таким образом, что при желании воду можно переместить в «дифферентный корабль». Пар конденсируется после выхлопа и возвращается к крыльям в виде воды. Джордж У. Льюис, магистр медицины, исполнительный директор Национального консультативного комитета по аэронавтике, говорит, что правительство США провело значительную экспериментальную работу по использованию паровой энергии для самолетов, но добилось лишь частичного успеха из-за проблемы конденсации воды без использования тяжелого оборудования. Он считает, что для машины тяжелее воздуха паровая энергия в настоящее время не выглядит обнадеживающей, но в конечном итоге она будет широко использоваться для приведения в движение дирижаблей. Льюис и другие авиационные инженеры военно-морского флота согласны с тем, что пар является вершиной эффективности и что его полная надежность практически в любых условиях делает его благодатным полем для экспериментов.