Szybowiec Wrighta - Wright Glider
| Szybowiec Wright | |
|---|---|
|
|
| Wilbur (z lewej) i Orville lecący swoim szybowcem z 1901 r. jako latawiec | |
| Rola | Eksperymentalny szybowiec |
| Pochodzenie narodowe | Stany Zjednoczone |
| Projektant | Orville i Wilbur Wright |
| Liczba zbudowany | 1 latawiec, 3 szybowce |
| Opracowany w | Ulotka Wrighta |
Do braci Wright zaprojektowane, zbudowane i poleciał serię trzech załogowych szybowców w 1900-1902 jako pracowali w kierunku osiągnięcia zasilany lot . Przeprowadzili również wstępne testy z latawcem w 1899 roku. W 1911 roku Orville przeprowadził testy ze znacznie bardziej wyrafinowanym szybowcem. Nie zachował się ani latawiec, ani żaden z szybowców, ale zbudowano ich repliki.
1899 latawiec
Latawiec z 1899 roku, którym Wilbur latał w pobliżu swojego domu w Dayton w stanie Ohio, miał rozpiętość skrzydeł zaledwie 1,5 metra. Ten statek z drewna sosnowego i szelaku, choć zbyt mały, by pomieścić pilota, przetestował koncepcję wypaczania skrzydeł w celu kontroli przechyłów , która okazała się niezbędna do rozwiązania przez braci problemu kontrolowanego lotu. Wrightowie spalili statek wraz z innymi śmieciami w 1905 roku.
szybowiec 1900
Wright Glider z 1900 roku był pierwszym z braci zdolnych do przewożenia człowieka. Jego ogólna konstrukcja została oparta na dwupowierzchniowym szybowcu Octave Chanute z 1896 roku. Jego profil skrzydła wywodził się z opublikowanych przez Otto Lilienthala tabel aerodynamicznych. Szybowiec został zaprojektowany z możliwością wyginania skrzydeł do pełnowymiarowych testów koncepcji po raz pierwszy wypróbowanej na 1899 Wright Kite.
23 września 1900 r. Wilbur napisał z Kitty Hawk: „Moim pomysłem jest jedynie eksperymentowanie i praktyka mająca na celu rozwiązanie problemu równowagi. Kiedy maszyna znajduje się pod odpowiednią kontrolą w każdych warunkach, problem silnika zostanie szybko rozwiązany. Konstruuję moją maszynę tak, aby wytrzymała około pięć razy większą wagę niż moja… związana jak most.” Wadze 52 funtów (24 kg), szybowiec miał rozpiętość skrzydeł 17,5 stóp (5,3 m), obszar skrzydła 155 stóp kwadratowych (14,4 m 2 ), przy czym skrzydło zostało wygięte w stosunku 1-na-22. W 1924 roku Orville napisał: „...zachowaliśmy windę z przodu przez wiele lat, ponieważ całkowicie uniemożliwiła ona nurkowanie z nosem, takie jak to, w którym Lilienthal i wielu innych od tamtej pory zginęło”. Harry B. Combs zauważył: „...ponieważ winda znajdowała się z przodu, a nie z tyłu, samolot, kiedy się utknął, zamiast wykręcić się i zabić ich tak, jak zrobiłby to konwencjonalny samolot, po prostu zrzucił się na ziemię w płaskim Przednia winda służyła również jako wizualny wskaźnik położenia samolotu w locie.” Lotnik obsługiwałby statek z pozycji leżącej na dolnym skrzydle, aby zmniejszyć opór wiatru.
Szybowiec został po raz pierwszy oblatany jako latawiec bezzałogowy 5 października 1900 roku w pobliżu Kitty Hawk w Północnej Karolinie. Następnie Wilbur jechał jako pilot, podczas gdy ludzie na ziemi trzymali liny przymocowane do statku powietrznego. Następnie Wilbur wykonał kilkanaście bezpłatnych lotów jednego dnia, podsumowując sezonowe wysiłki testowe. Bracia porzucili szybowiec, kiedy rozbili obóz 23 października, i ostatecznie zniknął podczas silnych sztormów w regionie. Tkaninowe pokrycie elementów skrzydła zostało przekazane żonie pomocnika Billa Tate'a, którego rodzina Wilbur po raz pierwszy przebywała w Kitty Hawk w 1900 roku. Pani Tate rzekomo używała tego materiału do szycia sukienek dla swoich córek.
Wilbur napisał później: „wyważanie wzdłużne i sterowanie odbywało się za pomocą poziomego steru wystającego przed samoloty. Wyważanie boczne oraz sterowanie w prawo i w lewo uzyskano zwiększając nachylenie skrzydeł na jednym końcu i zmniejszając ich nachylenie na inny." Bracia zademonstrowali dwie trzecie ewentualnego trójwymiarowego układu sterowania (szybowiec nie posiadał steru pionowego).
szybowiec 1901
Wright Glider z 1901 roku był drugim z eksperymentalnych szybowców braci. Przetestowali go na wzgórzach Kill Devil , cztery mile na południe od Kitty Hawk. Szybowiec był podobny do wersji z 1900 roku, ale miał większe skrzydła. Po raz pierwszy poleciał 27 lipca 1901, a 17 sierpnia przeszedł na emeryturę. W tym czasie wykonał od 50 do 100 bezpłatnych lotów, oprócz lotów na uwięzi jako latawiec.
Lot Big Kill Devil Hill po raz kolejny, nowy szybowiec teraz miał 22 stóp (6,7 m), rozpiętość skrzydeł, akord z 7 stóp (2,1 m), w obszarze skrzydeł 290 stóp kwadratowych (27 m 2 ) i waży 98 funtów (44 kg). Jednak camber został zwiększony do stosunku 1 na 12, z tępą krawędzią. Ten nowy projekt skrzydła wymagał od Wilbura zastosowania pełnego wychylenia steru wysokości, aby szybowiec zaczął latać, a Wilbur po raz pierwszy napotkał przeciągnięcia. Jednak wysunięte do przodu położenie windy pozwoliło szybowcowi opaść w sposób unoszący się, a nie spaść w wir. Wilbur zauważył, że przy słabych wiatrach „środek nacisku znajdował się przed środkiem ciężkości”, podczas gdy wraz ze wzrostem prędkości wiatru środek nacisku przesuwał się do tyłu, aż przy silnych wiatrach „środek ciśnienia osiągnął punkt równy za środkiem ciężkości." To odkrycie skłoniło braci do zmniejszenia głębokości krzywizny skrzydeł. Wilbur zauważył, że wraz z modyfikacją „… szybowaliśmy po szybowaniu, czasami podążając blisko ziemi, a czasami żeglując w powietrzu”. Zmierzyli również ciśnienie pod różnymi kątami padania i zauważyli, że ciśnienie nie było ustawione pod kątem prostym do cięciwy, jak oczekiwano, ale nachylone do przodu, pokonując opór strukturalny i generując siłę nośną. Jednak zmierzona winda była tylko jedną trzecią tego, co obliczyli, że powinna być. To doprowadziło ich do zwątpienia we współczynnik Smeatona użyty do obliczenia tej windy oraz w obliczenia wykonane przez Otto Lilienthala i Samuela Langleya . Szybowiec był również używany do inicjowania skrętu za pomocą skrzywienia skrzydeł, co doprowadziło do niespodzianki. Wilbur zauważył, że „odwrócone skrzydło wydaje się pozostawać w tyle, ale początkowo wznosi się”. Wymagałoby to trzeciego sposobu kontrolowania szybowca, oprócz wyginania skrzydeł i wychylenia steru wysokości.
Żebra skrzydeł uginały się pod ciężarem pilota, zniekształcając kształty skrzydeł. Bracia naprawili problem, ale skrzydła nadal unosiły się znacznie mniej niż oczekiwano, a skrzywienie skrzydeł czasami powodowało, że szybowiec obracał się w przeciwnym kierunku: było to odkrycie i pierwszy opis niekorzystnego zbaczania . Po zakończeniu testów bracia przechowali szybowiec w swojej szopie obozowej. Szopa i szybowiec zostały później poważnie uszkodzone przez wichury. Pionowe skrzydła zostały uratowane dla Glidera z 1902 roku, ale reszta została porzucona.
Według Combsa: „Kiedy Wrightowie po raz pierwszy testowali swój szybowiec z 1900 roku na Wzgórzu Wielkiego Zabójstwa Diabła, zauważyli, że ich obliczenia były błędne. W rzeczywistości szybowiec, ku ich gorzkiemu rozczarowaniu, wyprodukował około połowy obliczonej siły nośnej. że opór lub opór całej ramy, gdy nie niósł ciężaru i dlatego leciał pod bardzo płaskim kątem natarcia, był znacznie mniejszy, niż się spodziewali, być może o ponad połowę mniejszy. Rozbieżność była spowodowana przez Wrights użycie opublikowanej wartości 0,005 dla współczynnika ciśnienia powietrza (współczynnik Smeatona). Przekonani, że ta wartość współczynnika była błędna, wyprowadzili z eksperymentów mniejszą wartość 0,0033, wyjaśniając, dlaczego napotkali mniejszą siłę nośną i opór, niż pierwotnie obliczono i oczekiwano.
1902 szybowiec
Wright Glider z 1902 roku był trzecim szybowcem do lotów swobodnych zbudowanym przez braci. Był to ich pierwszy szybowiec, który zawierał kontrolę odchylenia za pomocą tylnego steru, a jego konstrukcja doprowadziła bezpośrednio do napędzanego 1903 Wright Flyer .
W tunelu aerodynamicznym braci przetestowano około 200 konfiguracji skrzydeł, zmieniając współczynniki kształtu, krzywizny, wygięcia, dwuścienne i anhedralne w kombinacjach jednopłatowych i wieloskrzydłowych. Każdy płat został wykonany z blachy, ze spawanymi krawędziami natarcia. Wilbur opisał użycie „prostownicy wiatru… wielu wąskich pionowych powierzchni”, tak aby uzyskać „prąd o niemal stałym kierunku. Mierzący 6 stóp (1,8 m) długości i 16 cali (41 cm) kwadrat, wiatr był dostarczany przez wentylator, połączony zębatkami z małym silnikiem spalinowym, zaprojektowanym i zbudowanym przez braci. Otrzymany nowy szybowiec według Wilbur, to”... 32 stóp (9,8 m) x 5 stóp (1,5 m) rozprzestrzenia się obszar 305 stóp kwadratowych (28,3 m 2 ) łącznie. Krzywizna jest około 1 do 25. wskazuje na to, że będzie ślizgał się pod kątem około 7° do 7½ ° zamiast 9½ ° do 10°, jak w zeszłym roku”. Co znamienne, szczyt camberu stanowił teraz około jednej trzeciej akordu od krawędzi natarcia. Winda przodu jest teraz mniejsze na 15 stóp kwadratowych (1,4 m 2 ), w kształcie małego skrzydła. Szybowiec zawierał kołyskę biodrową do kontrolowania skrzywienia skrzydła i dwa stałe, pionowe stery, każdy o wymiarach około 1 stopy (0,30 m) na 6 stóp (1,8 m).
Bracia zaprojektowali szybowiec z 1902 roku zimą 1901/02. Projekt skrzydła oparto na danych z szeroko zakrojonych testów miniaturowych płatów w ich domowej roboty tunelu aerodynamicznym. Zbudowali elementy szybowca w Dayton i zakończyli montaż w obozie Kill Devil Hills we wrześniu 1902 roku. Loty odbyły się między 19 września a 24 października. Aby poradzić sobie z wykrytym niekorzystnym zbaczaniem szybowca w 1901 r. , Wrights przetestował podwójnie nieruchomy tylny ster, mając nadzieję na poprawę kontroli skrętu, ale kilka razy pilot nie był w stanie zatrzymać się i zderzył się z ziemią. „Dodanie stałej pionowej łopatki z tyłu zwiększyło kłopoty i uczyniło maszynę absolutnie niebezpieczną”. Bracia postanowili usunąć jeden ster, a następnie ustawić pozostały ster w celu uzyskania lepszej kontroli.
Nowy ster był gotowy do 6 października, mierzył 1,5 m wysokości, 36 cm szerokości i umożliwiał ruch 30 stopni w lewo lub w prawo. Zakręty były koordynowane przez przymocowanie steru do tych samych przewodów kontrolujących wypaczanie skrzydeł. Według Combsa: „W ostatnich tygodniach października w Kitty Hawk wykonali ponad tysiąc lotów szybowcowych. Przy wielu okazjach przelecieli ponad 600 stóp i do 26 sekund w jednym locie. ponad 30 mil na godzinę." Co najważniejsze, obaj bracia polecieli, a pierwszy lot Orville'a odbył się 23 września. Wilbur zauważył: „Mamy teraz wszystkie rekordy! Największa maszyna, jaką obsługiwaliśmy w każdych warunkach pogodowych, wykonała najdłuższy lot (amerykański), najdłuższy czas w powietrzu, najmniejszy kąt opadania i największy wiatr!! !"
We wrześniu 1903 r. odkryli, że ich szybowiec z 1902 r. przetrwał zimę, chociaż jego budynek został zdmuchnięty z fundamentów 2 stopy (0,61 m). Użyli szybowca z 1902 roku do ćwiczenia latania, przygotowując Wright Flyer z napędem . Zbudowali nowy budynek o wymiarach 44 stóp (13 m) na 16 stóp (4,9 m) na 9 stóp (2,7 m) i zbudowali piec, aby się ogrzać, gdy wykonali kilka lotów szybowcowych. 3 października ustanowili rekord świata w wytrzymałości szybowcowej 43 sekundy, a w listopadzie ustanowili nowy rekord 1 minuty i 12 sekund.
Jedno z ich zdjęć pokazuje, że zainstalowali drugą pionową płetwę jako część sterowanego tylnego steru, pasującą do oryginalnego projektu, a także do podwójnego tylnego steru napędzanego Flyera. Ostatni lot szybowcem odbył się w listopadzie 1903 r. Po udanych lotach z napędem odstawili szybowiec z powrotem do magazynu w obozie przed powrotem do domu na Boże Narodzenie. Kiedy po raz kolejny odwiedzili Kitty Hawk w 1908 roku, aby przetestować ulepszony Wright Flyer III , pogoda w Outer Banks zebrała swoje żniwo: szopa i szybowiec w środku zostały zniszczone. Dziś uratowany fragment końcówki skrzydła z szybowca z 1902 roku jest przechowywany w Narodowym Muzeum Lotnictwa i Kosmosu, kilka stóp od Wright Flyer z 1903 roku .
Specyfikacje
Ogólna charakterystyka
- Załoga: 1
- Długość: 16 stóp 1 cal (4,9 m)
- Rozpiętość skrzydeł: 32 stopy 1 cal (9,8 m)
- Wysokość: 8 stóp 0 cali (2,4 m)
- Powierzchnia skrzydła: 305 stóp kwadratowych (28,3 m 2 )
- Masa własna: 117 funtów (53 kg)
szybowiec 1911
W 1911 Orville Wright powrócił na wzgórza Kill Devil z nowym szybowcem, w towarzystwie swojego angielskiego przyjaciela Aleca Ogilvie . Orville zamierzał przetestować automatyczny system sterowania szybowcem, ale tego nie zrobił z powodu obecności reporterów (ostatecznie udoskonalił system w samolocie z napędem w 1913 roku). Szybowiec miał coś, co stało się wówczas konwencjonalnym usterzeniem, a nie zamontowaną z przodu windą lub kanarką . Pilot również siedział za sterami ręcznymi, a nie leżał na brzuchu w kołysce, jak w przypadku oryginalnych szybowców. 24 października Orville wzniósł się szybowcem nad wzgórzem Kill Devil z wiatrem o prędkości 40 mil na godzinę (64 km/h) przez 9 minut i 45 sekund, znacznie przekraczając poprzednie czasy szybowania braci. Rekord trwał dziesięć lat, aż do pobicia go w Niemczech w 1921 roku przez Wolfganga Klemperera .
Ogólna charakterystyka
- Załoga: 1
- Długość: 21 stóp 6 cali (6,5 m)
- Rozpiętość skrzydeł: 32 stopy 0 cali (9,8 m)
- Wysokość: 9 stóp 10 cali (3 m)
- Powierzchnia skrzydła: 300 stóp kwadratowych (28 m 2 )
- Masa własna: 170 funtów (77 kg)
Repliki
Istnieje wiele replik szybowców. Historyk braci Wright, Rick Young z Richmond w stanie Wirginia , zbudował 9 dokładnych, działających replik wszystkich szybowców Wright i 1903 Flyer. Szybowce Younga z 1902 roku pojawiły się w wielu filmach i dokumentach telewizyjnych, w tym w filmie IMAX z 1986 roku „ Na skrzydle” . Jedna z jego replik z 1902 r. jest wystawiona w galerii braci Wright w Smithsonian National Air and Space Museum . Virginia Aviation Museum w Richmond International Airport jest domem dla Wright 1899 latawca, w 1900, 1901 i 1902 oraz 1903 szybowców ulotka, wszystkie zbudowane przez Younga. W 2011 r. Young zbadał i zbudował replikę szybowca Wright 1911, która została wystawiona podczas imprezy Soaring 100 pod Narodowym Pomnikiem Braci Wright, aby upamiętnić setną rocznicę ustanowienia rekordu przez Orville'a Wrighta.
Replika szybowca z 1902 r. jest wystawiona w Narodowym Parku Historycznym Dayton Aviation Heritage w Dayton w stanie Ohio.
Kolejna replika szybowca z 1902 roku jest również wystawiona w US National Soaring Museum w Elmira w stanie Nowy Jork .
Skonstruowano pełnowymiarową replikę szybowca z 1902 roku, który można oglądać w Muzeum Lotnictwa i Kosmosu w San Diego w Kalifornii .
Inna replika, model w skali połówkowej, jest wystawiona w Muzeum Lotnictwa i Kosmosu Wings Over the Rockies w Denver w stanie Kolorado .
Zespół kierowany przez Nicka Englera z firmy Wright Brothers Airplane Company również zbudował repliki wszystkich trzech szybowców.
Replika szybowca z 1911 roku została zbudowana przez Ernesta Schweizera na 75. rocznicę podniebnego lotu Orville'a. Od 1986 roku wisi w National Soaring Museum w Elmira w stanie Nowy Jork.
Niektóre repliki latają w czasach współczesnych.
Uwagi
Bibliografia
- Crouch, Tom, „Ekscytacja wynalazczością”. Air&Space/Smithsonian , kwiecień/maj 1998, s. 22–30.
- Wescott, Lynanne, Paula Degen (1983). Wiatr i piasek: historia braci Wright w Kitty Hawk . Nowy Jork, Nowy Jork: Harry N. Abrams, Inc.CS1 maint: wiele nazwisk: lista autorów ( link ) Zawiera fragmenty pamiętników i korespondencji dotyczącej braci Wright i ich eksperymentów.
Zewnętrzne linki
Multimedia związane z szybowcem Wright w Wikimedia Commons