Ю.О. Беличенко. Авиация в XIX веке

Обзорная лекция для учеников 7-11 классов. 
Учитель физики Классической Гимназии Юлия Олеговна Беличенко 
14 марта 2017 года.

Самолёт Можайского

Воздухолетательный снаряд — самолёт, спроектированный и построенный русским морским офицером Александром Фёдоровичем Можайским в последней четверти XIX века, первый в России и один из первых в мире самолётов, построенных в натуральную величину, а также — первый  в Мире самолёт, отделившийся от земли с человеком на борту. Согласно современным исследованиям, силовая установка самолета Можайского не могла развить тягу, достаточную для горизонтального полета, в результате чего, после непродолжительного подлета, сваливание на крыло было неизбежным.

Внешне самолет Можайского был не очень похож на современные лайнеры. Однако, по мнению историков авиации, самолёт Можайского отличался продуманной и для своего времени технически грамотной конструкцией. Некоторые эксперты считают, что по схеме он был более совершенным, чем все предшествующие ему проекты и все самолёты, построенные как в России, так и за рубежом вплоть до 1907 года.

Комиссия под председательством профессора механики Инженерной академии отказала Можайском в финансировании на основании в том числе: по мнению комиссии, для успешного осуществления подобной идеи должен быть «устроен снаряд подвижными крыльями, могущими изменять не только своё положение относительно гондолы, но и свою форму во время полёта». А также потому, что сумма, испрашиваемая Можайском, слишком велика.

Средства на командировочные расходы для приобретения двигателей были выделены Можайском Министерством финансов по указанию императора Александра II-го, но выданные ему на командировку средства покрыли только расходы на поездку. Непосредственно же изготовление машины он оплатил из собственного кармана. В 1881 году департамент Торговли и Мануфактур удовлетворил заявку Можайского и выдал ему первый в России патент на самолёт.

Позднее Можайский начал на личные средства восстанавливать самолёт и заказал для него на Обуховском заводе наиболее лёгкие паровые машины. После смерти изобретателя его самолёт долгие годы стоял под открытым небом в Красном Селе и, после того как военное ведомство отказалось его купить, был впоследствии разобран и перевезен в имение Можайский близ Вологды.

В 1979-1981 гг. в ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е.Жуковского) были проведены широкие исследования по установлению облика самолёта Можайского, и построена модель этого самолёта в масштабе 1:20.

Карл Вильгельм Отто Лилиенталь

Карл Вильгельм Отто Лилиенталь (1848-1896) — немецкий инженер, объяснивший причины парения птиц. Первый лётчик-исследователь разработал, построил и испытал одиннадцать летательных аппаратов. Создал науку о планеризме.

Модели планеров Отто Лилиенталя, выставленные в Зальцбурге Сам строил планеры и совершил на них более 2 тыс. полётов. В отличие от многих пионеров авиации не пытался сразу взлететь, а пытался сначала экспериментально определить центр подъёмной силы.

Научное обоснование причин парения птиц, сделанное Лилиенталем и продолженное Н.Е. Жуковским, во многом определило развитие авиации. Совершил свыше двух тысяч полётов на планёрах собственной конструкции. В 1896 году смелый испытатель разбился.

В 1895 году в Германию ездил Н.Е.Жуковский, и не только встретился с пионером авиации Отто Лилиенталем, но и приобрёл один из его планеров для исследований.

Никола́й Его́рович Жуко́вский

Никола́й Его́рович Жуко́вский  (1847-1921) — русский механик,  создатель  аэродинамики и аэромеханики как наук. 

Заслуженный профессор Московского университета. Жуковский мечтал стать — как отец — инженером-путейцем, учиться в Петербургском институте путей сообщения, но этого не позволили весьма ограниченные средства его родителей; плата за обучение в Московском университете была существенно ниже. 1870 г. Жуковский занял место преподавателя физики во 2-й женской гимназии вместо уехавшего в Одессу профессора физики Н. А. Умова (о нём см.ниже). 

В 1883 г. в статье «Приложение теории центров ускорений высших порядков к направляющему механизму Чебышёва» Н.Е. Жуковский применил аппарат теории ускорений высших порядков к теории механизмов — в задаче о синтезе симметричного прямолинейно-направляющего механизма П.Л.Чебышёва. Слайд 92 

Работы Жуковского в области аэродинамики явились источником основных идей, на которых строится авиационная наука. Он всесторонне исследовал динамику полёта птиц, в 1891 году сделал доклад «О парении птиц». В 1892 составив основные уравнения динамики для центра тяжести планирующего тела (то есть при постоянном угле атаки), Жуковский нашёл траектории при различных условиях движения воздуха, в том числе теоретически предсказал возможность мёртвой петли.

В 1904 г. Жуковский открыл закон, определяющий подъёмную силу крыла самолёта; определил основные профили крыльев и лопастей винта самолёта; разработал вихревую теорию воздушного винта. В техническом училище в 1908 г. он создал Воздухоплавательный кружок, из которого впоследствии вышли многие известные деятели авиации и техники: в том числе А. Н. Туполев. В 1909 году Жуковский возглавил создание аэродинамической лаборатории в Московском высшем техническом училище.

При его активном участии были созданы Центральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ), Московский авиатехникум (Военно-воздушная академия). 

Имя Н. Е. Жуковского присвоено: городу Жуковскому Московской области; Центральному аэрогидродинамическому институту (г. Жуковский); Военно-воздушной инженерной академии (г. Москва); Харьковскому авиационному институту; Омскому авиационному техникуму Кафедре теоретической механики (ФН-3) МГТУ им. Н.Э.Баумана, Кратеру на обратной стороне Луны.