Wiedza i Życie 10/2014
W numerze m.in.:
Technika
Komputer na kółkach; Marcin Bieńkowski
Kosmos
Witajcie w kosmicznym domu; Przemek Berg
Kosmos
Kosmiczne wysypisko; Kamil Nadolski
Paleontologia
Chiński dinoraj; Katarzyna Sarek
Historia
Alma Mater po liftingach; Agnieszka Krzemińska  

Czy na wojnie można nawiązać więź emocjonalną… z maszyną?

Człowiek od dawna zmaga się z owadami niszczącymi uprawy. Poradzilibyśmy sobie bez „chemii”?
Oczernianie wroga albo konkurenta już wieki temu należało do arsenału ulubionych środków władców, polityków czy nawet kupców.

Dwie dekady temu naukowcy dowodzili, że coś takiego nie ma prawa istnieć. Ale to marynarze mieli rację: monstra grasują po oceanach.

Aktualne numery
05/2017
04/2017
Kalendarium
Kwiecień
28
W 2001 r. amerykański miliarder Dennis Tito został pierwszym turystą kosmicznym jako członek załogi statku Sojuz TM-32.
Warto przeczytać
Grafika komputerowa zazwyczaj kojarzy się z wyretuszowanymi zdjęciami modeli i modelek. W rzeczywistości daje nam o wiele większe możliwości.
Piksele, wektory i inne stwory to wprowadzenie do grafiki komputerowej dla dzieci i nie tylko.

WSPÓŁPRACUJEMY
Logowanie

Nazwa użytkownika

Hasło

Autor: Jerzy Liwiński | dodano: 2012-06-13
Ukskrzydleni bracia

105 lat temu, 17 grudnia 1903 roku, dwaj Amerykanie, bracia Orville i Wilbur Wrightowie, dokonali udanych lotów na płatowcu wyposażonym w silnik. W pochmurny i wietrzny dzień na wydmach koło Kitty Hawk spełniło się marzenie ludzkości. Pierwszy lot trwał zaledwie 12 sekund.

Orville i Wilbur byli synami protestanckiego duchownego z Dayton w stanie Ohio. Przygodę z lotnictwem rozpoczęli pewnego wieczoru 1878 roku, kiedy to ojciec przyniósł im chińskiego latającego bąka. Przypominająca śmigłowiec, napędzana skręconą gumką zabawka z korka, bambusa i papieru była dla kilkuletnich chłopców ogromną atrakcją. Gdy się popsuła, zrobili wiele jej ulepszonych kopii.

Pierwsza konstrukcja uzdolnionych braci nie miała jednak nic wspólnego z lataniem - była to maszyna poligraficzna do drukowania szkolnej gazetki. W 1892 roku założyli własną firmę sprzedaży i naprawy rowerów, a po pewnym czasie przystąpili do ich produkcji. Sukcesy finansowe w branży rowerowej pozwoliły braciom, pracującym zawsze w tandemie, spokojnie oddać się ich prawdziwej pasji - maszynom latającym.

Zafascynowały ich zwłaszcza osiągnięcia Lilienthala oraz prace Samuela Lindleya i Octave'a Chanute'a, którzy stworzyli naukowe podstawy teorii lotu i byli konstruktorami pierwszych szybowców. Bracia z zapałem studiowali wszystkie dostępne materiały dotyczące awiacji. Szukając informacji, nawiązali kontakt z Chanute'em, który w niedługim czasie stał się ich głównym doradcą.

Wright Glider No. 1

fektem współpracy z Chanute'em były cztery duże latawce. Jeden z nich - o nazwie Wright Glider No. 1 - poddano w 1900 roku próbom w locie. Jego masa wynosiła 23,5 kg, rozpiętość skrzydeł 5,3 m, a powierzchnia nośna 15,4 m2. Próby bez udziału pilota służyły głównie określeniu wymaganej nośności. Latawcem sterowano za pomocą linek tak, aby utrzymywał się nad ziemią w strugach powietrza; ruchy sterów powodowały wznoszenie lub opadanie.
Miejscem prób były wzgórza koło rybackiej wioski w Kitty Hawk w Północnej Karolinie na wybrzeżu Atlantyku. Od strony oceanu wiały ułatwiające start silne wiatry, a piaszczysta plaża umożliwiała łagodne lądowanie. Bracia corocznie zakładali tam obóz, szybowce montowali i przechowywali w szopie.

Wright Glider No. 2

orzystając z doświadczeń z Gliderem No. 1, bracia przystąpili do prac nad dwa razy większym szybowcem. Glider No. 2 miał już przedni ster wysokości i był dwupłatem o rozpiętości 6,1 m (powierzchnia skrzydeł 27,6 m2). Próby w locie z udziałem pilota wykonano latem 1901 roku w obecności Chanute'a, który udzielał wielu cennych wskazówek. Szybowiec przy sprzyjającym wietrze utrzymywał się w powietrzu kilkanaście sekund i przelatywał 100 m.
Niezależnie od prób w locie, bracia wykonali też badania charakterystyk nośnych 200 różnych profili skrzydeł w prowizorycznym tunelu aerodynamicznym (drewnianej skrzyni, do której wentylator wtłaczał powietrze).

Wright Glider No. 3

a podstawie wyników badań tunelowych w 1902 roku zbudowano dwupłatowy szybowiec Glider No. 3. Różnił się on od poprzednika dodatkowym podwójnym usterzeniem z tyłu. Podczas prób w Kitty Hawk bracia wykonali setki lotów (ślizgów), z których najdłuższe dochodziły nawet do 200 m (szybowiec ustawiony czołowo pod wiatr utrzymywał się w powietrzu do 70 s). Jednym z najważniejszych problemów, jaki wówczas rozwiązano, była sterowność poprzeczna, czyli możliwość wykonywania zakrętów w locie poziomym. Projekt układu sterowania szybowcem złożono w amerykańskim urzędzie patentowym 23 marca 1903 roku, patent został przyznany trzy lata później.

Udane loty próbne szybowca Glider No. 3 utwierdziły braci w przekonaniu, że do sukcesu brakuje już tylko silnika. Ponieważ na rynku nie było odpowiedniego napędu, w ciągu sześciu tygodni, wraz z mechanikiem Charlesem Taylorem, zbudowali czterocylindrowy silnik spalinowy o mocy 12 KM. Za wzorzec posłużył jednocylindrowy silnik pracujący w warsztacie rowerowym w Dayton. Ostatni etap prac prowadzono w wielkiej tajemnicy.

Flyer I
W projektowaniu samolotu Flyer I (latacz, lotnik) wykorzystano sprawdzony już aerodynamicznie układ konstrukcyjny szybowca Glider No. 3. Flyer był dwupłatem o rozpiętości skrzydeł 12,3 m i kadłubie długości 6,4 m. Podwójny ster wysokości znajdował się z przodu, a ster kierunku z tyłu. Pilot leżał na zamocowanej wahliwie i służącej do poprzecznego sterowania samolotem kołysce na dolnym skrzydle. Chcąc spowodować przechylenie maszyny, pilot przechylał ciało i za pośrednictwem linek zamocowanych do kołyski powodował zwichrzenie końcówek skrzydła. Linki były dodatkowo połączone ze sterem kierunku. Do sterowania podłużnego służył drążek sterowy, sprzęgnięty ze statecznikami poziomymi za pomocą napędu łańcuchowo-linkowego.

Konstrukcja samolotu była głównie drewniana, a tylko niektóre elementy (np. różnego rodzaju wsporniki) metalowe. Kadłub tworzyła lekka drewniana kratownica. Zbudowane z sosnowego drzewa skrzydła miały wzmocnione żebra i były pokryte muślinem. Flyera wyposażono w trzy przyrządy: mierniki prędkości i obrotów silnika/śmigła oraz stoper mierzący czas lotu. Nie było możliwości obserwacji ich wskazań, służyły głównie do oceny lotu po jego zakończeniu. Podwozie stanowiła wydłużona płoza ze wzmocnionym podparciem, a start odbywał się po drewnianej szynie. Silnik z cylindrami położonymi poziomo za pośrednictwem rowerowej przekładni łańcuchowej napędzał dwa śmigła "pchające" za skrzydłami. W celu uzyskania przeciwbieżnego kierunku obrotów, łańcuch napędzający lewe śmigło był skrzyżowany.

We wrześniu 1903 roku po kilku próbach naziemnych w Dayton samolot Flyer I został rozmontowany i wysłany do Kitty Hawk. Przez ponad dwa miesiące nie udało się rozpocząć jego prób. Gdy wszystko było wreszcie gotowe, nastąpiła zmiana pogody - padał śnieg z deszczem, a wiatr w porywach osiągał prędkość 20 m/s.
14 grudnia 1903 roku pogoda się poprawiła. O tym, kto ma lecieć pierwszy, zadecydował rzut monetą. Wygrał Wilbur, lecz jego lot zakończył się niepowodzeniem - z powodu błędu pilotażu po trzysekundowym locie i pokonaniu kilkunastu metrów samolot "twardo" wylądował, lekko uszkadzając usterzenie. Próba jednak wykazała, że moc silnika jest wystarczająca, a metoda startu bezpieczna. Bracia uznali, że potraktują ten lot jako próbę, a ten właściwy nastąpi po naprawie Flyera i w korzystnych warunkach atmosferycznych.


Czwartek 17 grudnia 1903 roku, godz. 10.35

Było zimno i wietrznie. Od rana trwały przygotowania do historycznego lotu. O godz. 10.35 miejsce za sterami zajął Orville, który tak opisał jego przebieg:
"Po wprowadzeniu silnika w ruch, utrzymywałem go kilka minut na gazie dla nagrzania go, następnie zwolniłem sznurek przytrzymujący samolot i zwróciłem się przeciw wiatrowi. Wilbur biegł z boku maszyny, trzymając za skrzydło dla zachowania równowagi na torze.

Samolot ruszył przeciwko silnemu wiatrowi bardzo powoli. Wilbur mógł pozostawać przy boku samolotu, dopóki ten nie oderwał się od ziemi, przy rozbiegu wynoszącym 14 metrów. Jeden z urzędników stacji ratunkowej zrobił zdjęcie fotograficzne w momencie, gdy maszyna poderwała się z toru i uniosła na wysokość około pół metra.

Poziom lotu w górę i w dół był bardzo nierówny, częściowo z powodu braku doświadczenia w pilotażu. Samolot szedł nagle 3 metry w górę, potem również nagle w dół. Gwałtowne przypadnięcie maszyny w odległości 30 metrów od końca startu i trochę więcej niż 40 metrów od początku startu zakończyło lot. Ponieważ prędkość wiatru wynosiła
12 m/s, a prędkość przeciw wiatrowi wynosiła 3,3 m/s, to prędkość w stosunku do powietrza była ponad 15 m/s". (...)
Pogoda skutecznie wystraszyła potencjalnych widzów - stawiło się jedynie trzech pracowników pobliskiej stacji ratunkowej U.S. Life Saving Station (to właśnie jeden z nich zrobił historyczne zdjęcia z pierwszego lotu), nastolatek John More, chętnie pomagający przy ustawianiu samolotu na drewnianych szynach, oraz, obecny zupełnie przypadkowo, handlarz starymi meblami Brinkley. Żaden z nich nie zdawał sobie sprawy, że jest świadkiem epokowego wydarzenia.