비행 항공의 역사

권력의 생성과 적용: 추진 문제

19 세기 초, 공중에 비해 무겁고 지속적인 비행은 적절한 발전소가 없기 때문에 불가능한 상태로 남아있었습니다. 제한된 전력 비행을 허용하는 기술 수준은 미래에 한 세기가 넘었습니다. 시계 메커니즘과 다른 종류의 스프링 구동 시스템은 인간의 비행에 적합하지 않았습니다. 세기의 마지막 분기 동안 전기가 여러 비행선에 전력을 공급했지만, 그러한 시스템의 전력 대 중량비가 낮 으면 전기 추진 비행기를 상상하기가 어려워졌습니다.

열풍 엔진에서 화약, 압축 공기, 심지어 탄산 발전소에 이르기까지 추진 시스템의 항공 잠재력은 세기 동안 논의되었습니다. 특히 호주의 로렌스 하 그레이브 (Lawrence Hargrave)는 압축 가스 추진 시스템을 실험했습니다. 그럼에도 불구하고 증기 및 내부 연소 엔진이 가장 심각한 실험자의 선택으로 빠르게 등장했습니다. 1829 년 초 FD Artingstall은 본격적인 증기 구동 식 오니 호퍼를 제작했으며, 보일러가 폭발하기 직전에 날개가 작동했습니다. 1868 년 영국의 선구자 인 프레 더릭 스트링 펠로우 (Frederick Stringfellow)가 개발 한 경량 증기 엔진으로 워싱턴 DC의 스미스 소니 언 연구소 (Smithsonian Institution) 컬렉션에서 트라이 플레인 모델 항공기를 구동

러시아어 Alexandr Mozhaysky (1884), 영국인 Hiram Maxim (1894) 및 Frenchman Clément Ader (1890; Ader Éole and Ader Avion 참조)는 각각 본격적인 증기 동력 기계를 지상에서 뛰어 내 렸습니다. 비행을 지속하거나 통제 할 수있는 능력. 미국에서 Samuel Pierpont Langley는 1896 년에 최대 3/4 마일 (1.2 마일)의 항공 여행에서 비교적 큰 증기 동력 모델 항공기 (Langley aerodrome No. 5 참조) 2 대를 발사했을 때 최초의 지속 비행을 달성했습니다. km) 포토 맥 강.

19 세기 말이 가까워짐에 따라 내부 연소 엔진은 더욱 유망한 항공 발전소로 부상했습니다. 이 과정은 1860 년 벨기에의 에티엔 느 르 누아 (Etienne Lenoir)가 최초의 내부 연소 엔진을 만들면서 조명 가스로 연료를 공급하면서 시작되었습니다. 독일에서 Nikolaus A. Otto는 1876 년 다음 단계로 액체 연료를 연소시키는 4 행정 엔진을 생산했습니다. 독일 엔지니어 고틀립 다임러 (Gottlieb Daimler)는 1885 년에 자전거에 장착 한 경량 고속 가솔린 엔진 개발을 개척했습니다. 독일 엔지니어 칼 벤츠 (Karl Benz)는 다음 해에 최초의 진정한 자동차, 운전자와 승객을위한 좌석이있는 견고한 삼륜차를 생산했습니다. 1888 년 다임러는 비행을 갈망했던 루터교 장관 인 칼 워 펠트 (Karl Woelfert)를 설득하여 실험용 비행선에 8 기의 마력을 모두 개발 한 단일 실린더 가솔린 엔진을 장착했다. 개방형 불꽃 점화 시스템이 수소로 가득 찬 비행선에 명백한 위험을 나타내 었음에도 불구하고 초기 테스트는 거의 성공적이지 못했다. 실제로 Woelfert는 1897 년에 내부 연소 엔진이 마침내 더 큰 비행선을 발사했을 때 사라졌습니다.

항공 분야에서 경력을 쌓기 시작했을 때 Wright 형제는 자동차 애호가가 훨씬 가볍고 강력한 내부 연소 엔진을 생산하고 있음을 인식했습니다. 형제들은 글라이딩 실험이 발전소가 필요한 지점까지 진행된다면 항공기 용 가솔린 엔진을 구입하거나 만드는 것이 어렵지 않을 것이라고 생각했습니다.

그들은 본질적으로 정확했습니다. 1902 년에 성공적인 글라이더를 비행 한 Wright 형제들은 날개가 동력 비행 기계의 무게를 들어 올리고 공중에서 그러한 기술을 조종 할 수 있다고 확신했습니다. 또한 글라이더에 대한 3 년간의 경험과 풍동으로 수집 된 정보를 통해 지속적인 비행에 필요한 정확한 전력량을 계산할 수있었습니다. 상대적으로 좁은 중량 사양을 충족하는 엔진을 생산하는 숙련 된 제조업체의 관심을 끌지 못했던 형제들은 자체 발전소를 설계하고 건설했습니다.

형제들이 자전거 샵에서 고용 한 기계 공인 찰스 테일러 (Charles Taylor)는 연료와 냉각수를 포함하여 약 200 파운드 (90 kg)의 총 중량으로 약 12.5 마력을 생산하는 캐스트 알루미늄 블록으로 4 기통 엔진을 생산했습니다. 결코 세계에서 가장 발전된 효율적인 항공 발전소가 아니 었습니다. 풀 스케일 비행 기계를 제작하고 있던 Langley는 Wright 엔진과 총 중량은 같지만 52.4 마력을 개발하는 5 기통 레이디 얼 엔진을 생산하기 위해 수천 달러를 소비했습니다. Langley는 Wright 형제의 엔진보다 훨씬 우수한 엔진과 1903 년에 시험을 치르지 못한 비행기 6 번 비행장을 생산했습니다. 반면에 Wright 형제는 정확히 필요한 동력을 생산하는 엔진을 개발했습니다 세계 최초의 지속적인 비행을 보여주는 비행기 인 1903 년 전단지를 추진했습니다.

1903 년 비행기 용 프로펠러 설계는 엔진 개발보다 훨씬 어려운 과제와 훨씬 더 큰 기술적 성과를 나타 냈습니다. 프로펠러는 효율적이어야 할뿐만 아니라 엔진에 의해 특정 속도로 작동 될 때 계산 된 양의 추력을 생성해야했습니다. 그러나 일단 동력 비행이 달성되면 더 강력하고 효율적인 엔진의 개발이 항공기 성능 향상을위한 필수 요소가되었다는 것을 인식하는 것이 중요합니다.