Курсовая работа: Лёгкие многоцелевые вертолёты
14 мая 1908 братья Райт совершили первый полёт самолёта с двумя людьми на борту, пассажиром был Чарли Фёрнас, а 8 июля 1908 г. в Милане в воздух поднялась в Тереза Пельте. Она и стала первой женщиной-пассажиром поднявшаяся на борт самолёта. Пилота звали Леон Делагранж.
В начале 1910 г. В воздух поднялся двухмоторный аэроплан, создателем которого являлся русский инженер Б. Г. Луцкой. Это было первое в истории удачное испытание многомоторного самолёта.
В 1913 г. американцем Элмером Сперри был изобретен автопилот.
В этом же году русский инженер Игорь Иванович Сикорский создал первый в мире 4 моторный, тяжелый бомбардировщик «Илья Муромец».
В 1915 году Игорь Иванович Сикорский создал истребитель С XVI - который стал первым в мире серийно выпускаемым истребителем.
15 сентября 1956 г. советская компания «Аэрофлот» первой в мире приступила к регулярным перевозкам пассажиров и грузов на реактивных самолётах Ту-134.
В 1956 г. на Парижском авиасалоне был представлен первый в мире реактивный транспортный самолет Do.31 с вертикальным взлетом.
На этом история авиации не завершена. Я уверен, что в неё будет вписано еще много замечательных страниц.
2. Вклад отечественных ученых
В создании и развитии аэродинамики большую роль {3} сыграли отечественные ученые. Основы этой науки были заложены в нашей стране работами М.В. Ломоносова и других выдающихся ученых.
Великий русский ученый академик М.В. Ломоносов (1711—1765) успешно разрабатывал кинетическую теорию газов и начал делать опыты в области, которую мы теперь называем аэродинамикой. Так, в феврале 1754 г. он доложил конференции Академии наук в Петербурге об изобретенной им летательной машине, о которой в протоколе конференции от 1 июля того же года было записано: «Высокопочтенный советник Ломоносов показал машину, названную аэродромической*, выдуманную им и имеющую назначением при помощи крыльев, приводимых в движение заведенной часовой пружиной, нажимать воздух (отбрасывать его вниз) и подниматься в верхние слои атмосферы для того, чтобы исследовать состояние верхнего воздуха метеорологическими приборами, прикрепленными к этой аэродромической машине». Таким образом, Ломоносов первый построил летательный аппарат тяжелее воздуха типа вертолета (геликоптера), который только в наше время получил широкое распространение.
В 1871 г. русский морской офицер М.А. Рыкачев, впоследствии академик, опубликовал статью под заглавием «Первые опыты над подъемной силой винта, вращаемого в воздухе». Эти опыты, предпринятые с целью получения исходных данных для расчета вертолета, блестяще подтвердили закон пропорциональности сопротивления воздуха квадрату скорости и характерной площади тела, сформулированный основоположником механики Ньютоном (1643—1727).
Вопросами сопротивления воздуха движущимся в нем телам с успехом занимался великий русский химик Д.И. Менделеев (1834—1907). Он опубликовал в 1880 г. свой замечательный для того времени труд «О сопротивлении жидкостей и воздухоплавании», в котором на основе опытов, проведенных в лаборатории Петербургского университета, был-экспериментально подтвержден квадратичный закон сопротивления и пропорциональность силы сопротивления плотности среды при падении тел.
Самый плодотворный период в развитии аэродинамики в нашей стране связан с именем профессора Н.Е. Жуковского (1847—1921) — великого ученого, автора более 200 научных работ по механике, математике, астрономии, гидравлике, гидродинамике и аэродинамике. Особенно большие результаты дала деятельность Жуковского в области аэродинамики и ее технического приложения — авиации. Гениальный ученый и замечательный инженер, Н.Е. Жуковский сумел объединить тонкие теоретические исследования с научным экспериментом, что и привело его к поразительным достижениям в науке и технике.
Н.Е. Жуковский блестяще решил ряд задач, связанных с теорией крыла и воздушного винта. В своем труде «О присоединенных вихрях» (1906 г.) Жуковский первый создал законченную теорию образования подъемной силы крыла и вывел теорему для вычисления ее величины. Эта теория легла в основу всех позднейших теорий о работе крыла самолета. В другом выдающемся труде «Вихревая теория гребного винта» (1912 г.) Н.Е. Жуковский решил и другую основную проблему авиации, создав теорию, позволившую найти рациональные формы и методы расчета воздушных винтов. Этот труд Жуковского составил эпоху в развитии теории воздушных винтов.
Б.Н. Юрьев нашел способ управлять лопастями несущего винта. Он изобрел "автомат перекоса" - один из самых замечательных в истории вертолетостроения устройств.
3. Краткая история вертолетов
Первые идеи
Известны проекты различных летательных аппаратов, не являющиеся вертолётами, начиная с летательного аппарата Леонардо да Винчи (1475 год) и далее до, например, автожира Хуана де ла Сиервы (1920 год).
Действующий физический прибор (1754)
Независимо от идеи летательного аппарата Леонардо да Винчи, труды которого были найдены много позже, М.В. Ломоносов пытался создать летательный аппарат вертикального взлёта, который должны были обеспечивать спаренные винты (на параллельных осях), однако это устройство не подразумевало пилотируемых полётов — основным предназначением данного прибора были метеорологические исследования — всяческие измерения на разных высотах (температура, давление и т. д.). Из документов можно понять, что идея эта не нашла воплощения, в то же время можно сделать вывод о том, что этот был первый настоящий прототип вертолёта. Учёному удалось только сделать физический прибор для демонстрации принципа вертикального полёта. Вот что сказано в протоколе конференции Академии Наук (1754, июля 1; перевод с латинского) и в отчёте М.В. Ломоносова о научных работах в 1754 году (1755)
...Высокопочтенный советник Ломоносов показал изобретённую им машину, называемую им аэродинамической [воздухобежной], которая должна употребляться для того, чтобы с помощью крыльев, движимых горизонтально в различных направлениях силой пружины, какой обычно снабжаются часы, нажимать воздух [отбрасывать его вниз], отчего машина будет подниматься в верхние слои воздуха, с той целью, чтобы можно было обследовать условия [состояние] верхнего воздуха посредством метеорологических машин [приборов], присоединённых к этой аэродинамической машине. Машина подвешивалась на шнуре, протянутом по двум блокам, и удерживалась в равновесии грузиками, подвешенными с противоположного конца. Как только пружина заводилась, [машина] поднималась в высоту и потом обещала достижение желаемого действия. Но это действие, по суждению изобретателя, ещё более увеличится, если будет увеличена сила пружины и если увеличить расстояние между той и другой парой крыльев, а коробка, в которой заложена пружина, будет сделана для уменьшения веса из дерева. Об этом он [изобретатель] обещал позаботиться... / № 5 ...Делал опыт машины, которая бы, поднимаясь кверху сама, могла поднять с собою маленький термометр, дабы узнать градус теплоты на вышине, которая хотя с лишком на два золотника облегчилась, однако к желаемому концу не приведена.
Проект д’Амекура (ок.1860)
В 1853—1860 годах во Франции Понтон д’Амекур разработал проект летательной машины — «аэронефа». Аэронеф должен был подниматься вверх с помощью двух винтов, насаженных на одну вертикальную ось и вращающихся в противоположные стороны.
Вертикальный полёт (29 сентября 1907)
Первый в истории вертикальный полет состоялся 24 августа (по другим источникам, 29 сентября) 1907 года и продолжался одну минуту. Вертолёт, построенный братьями Луи и Жаком Бреге (Louis & Jacques Bréguet) под руководством профессора Шарля Рише (Charles Richet), поднялся в воздух на 50 см. Аппарат имел массу 578 кг и был оснащён двигателем Antoinette мощностью 45 л.с. Gyroplane имел 4 несущих винта диаметром 8,1 м, каждый винт состоял из восьми лопастей, попарно соединённых в виде четырёх вращающихся бипланных крыльев. Суммарная тяга всех винтов составляла 560—600 кг. Максимальная высота полёта на режиме висения — 1,525 м была достигнута 29 сентября. Также существуют данные о том, что в 1905 году француз М. Леже создал аппарат с двумя противоположно вращающимися винтами, который мог на некоторое время отрываться от земли.
Первый лётчик (13 ноября 1907)
Первым человеком, поднявшимся в воздух на вертолёте, был французский производитель велосипедов Поль Корню (Paul Cornu). 13 ноября 1907 он построил вертолёт, поднявший его вертикально в воздух на высоту 50 см и провисевший в воздухе 20 секунд. Основное достижение Корню состояло в попытке сделать вертолёт управляемым (нельзя сказать, правда, что эта попытка увенчалась полным успехом), для чего изобретатель установил под винтами специальные поверхности, которые, отражая поток воздуха от винтов, давали аппарату определённый запас манёвренности. Но и этот вертолёт был плохо управляемым.