Первые проекты самолетов с паровым двигателем

В 1835 г. немецкий механик Г.Ребенштейн в своей работе «Искусство плавать по воздуху с помощью и без помощи воздушных шаров» высказал идею использования паровой машины на летательном аппарате с неподвижным крылом. В качестве движителя предлагалось применять плоскость, соединенную со штоком цилиндра и совершающую вместе с ним возвратно-поступательные движения. По оценке изобретателя, для полета со скоростью 110 км/ч требовался двигатель мощностью 5 л.с. [343, с. 35].

Первый в истории авиации технический проект самолета с паровым двигателем был создан в том же 1835 г. механиком из Нюрнберга Ф.Маттисом [301] (1). Согласно проекту аппарат, разработанный на основе опытов с воздушным змеем, должен был иметь плоское ромбовидное крыло, поддерживаемое лонжероном переменного сечения и системой расчалок (рис. 2.5). В центре крыла размещалась паровая машина, впереди имелся отсек для летчика и пассажиров. Управление предполагалось осуществлять с помощью расположенных позади крыла рулей высоты и направления, предусматривался также специальный груз для балансировки в полете. Для взлета и посадки служило колесное шасси. Основной материал конструкции — дерево. Для движения в воздухе должна была применяться установленная под фюзеляжем машущая поверхность. Она была снабжена клапанами, открывающимися при холостом ходе (вперед). Конструкция требовала специальной платформы для взлета с углублением посередине.
Согласно оценке изобретателя самолет при площади крыла 450 м2 и взлетном весе 1075 кг был способен поднять в воздух пилота и шесть пассажиров. Расчетную скорость полета Маттис не указал, отметив, однако, что то расстояние, которое корабль пройдет за сутки, его аппарат преодолеет за один час [301, с. 43 ].

Конечно, приведенные оценки были ошибочны, а сам проект — нереален. Из-за малоэффективности крыльчатого пропеллера, (дань многовековой традиции конструирования летательных аппаратов с машущими крыльями), и плохих несущих свойств плоского ромбовидного крыла малого удлинения потребная для горизонтального полета мощность должна была быть не менее 200 л.с; вес такой паровой машины составил бы в те годы около 10 т. Но, как ни несовершенен был замысел Маттиса, он представляет интерес как первый в истории авиации проект самолета с тепловым двигателем.


Содержание проекта У.Хенсона.
машина состояла из вытянутой поверхности, простирающейся по обе стороны от повозки или лодки, в которой размещены двигатель, топливо, пассажиры, вещи и письма… Вместо того, чтобы обеспечивать поступательное перемещение движением этой вытянутой поверхности, как в случае крыльев птиц, я применяю крыльчатые колеса или другой подходящий механический движитель, работающий от парового или другого достаточно легкого двигателя и таким образом достигается мощность, требуемая для поступательного движения плоскости. Для того чтобы обеспечить управление движением машины вверх и вниз, я добавляю к крылу хвост, который может подниматься и опускаться и, таким образом, когда действует сила, движущая машину, сопротивление воздуха, образуемое из-за отклонения хвоста вверх, будет вызывать подъем машины в воздух; наоборот, если наклон хвоста будет изменен на обратный, машина немедленно станет двигаться вниз по плоскости, более или менее наклонной к горизонту в зависимости от отклонения хвоста. Для того чтобы управлять машиной в боковом направлении, я применяю вертикальный руль или второй хвост, и каким будет его наклон в одну или другую сторону, таким будет направление движения аппарата… Двигатель и котел закреплены в передней части повозки или лодки, так как из опыта я нашел желательным, чтобы вес, несомый описываемой машиной, был бы впереди. Как видно, повозка или лодка имеет три колеса для того, чтобы в момент приземления она могла свободно катиться без каких-либо повреждений. Вследствие надежного контроля, который обеспечивает хвост при спуске машины, можно добиться подхода повозки к земле под таким небольшим наклоном, что в момент приземления пассажиры будут ощущать очень незначительный толчок или вообще не ощутят его… Я полагаю осуществлять старт машины с наклонной плоскости или со склона холма. Машина будет бежать под уклон; пропеллеры будут приведены в действие в тот момент, когда решат, что в скором времени они окажут достаточное действие на воздух, чтобы обеспечить взлет машины и продолжение движения в желаемом направлении".

Н.А.Телешов.
В 1864 г. артиллерийский офицер Н.А.Телешов запатентовал за рубежом (совместно с М.Менноном и Г.Струве) конструкцию многоместного пассажирского самолета с паровым двигателем (рис.2.9) [364 ]. Аппарат должен был иметь хорошо обтекаемый сигарообразный фюзеляж, внутри которого на двух палубах — верхней и нижней — располагались пассажиры и багаж. В центре предполагалось установить двухцилиндровую паровую машину В, для уменьшения веса штоки поворотных цилиндров должны были действовать непосредственно на вал пропеллера Е. К верхней части фюзеляжа крепилась парашютообразная несущая поверхность, имеющая при виде сверху форму шестиугольника. Она должна была иметь ферменную конструкцию с двухсторонней обтяжкой. Для управления предусматривались рули высоты D и направления J, а для балансировки в полете — переставной весовой регулятор Р. Как следует из описания проекта, многие конструкторские решения были заимствованы из опыта судостроения.