Lad os huske, ikke så fjern fortid - slutningen af XIX århundrede. Klodsede biler løb gennem hovedstæderne. Heste og endda fodgængere overhalede dem. De første kontrollerede balloner startede. De brændte og knuste på næsten hver flyvning. Den svenske ingeniørs dristige forsøg på at nå Nordpolen i en varmluftsballon kostede hans og hans ledsagers liv. De berømte flyvninger fra Lilienthal på et svævefly endte med død af en modig svæve …
Alt dette var på randen af den moderne luftfart. Modige opfindere omkom og banede vejen for menneskeheden i luften. Men deres erfaring forblev, akkumuleret og i begyndelsen af det XX århundrede. mand opnåede en stor sejr: han skabte vinger til sig selv, udstyret med en motor.
I 1903 startede amerikanerne Wright-brødrene i et motoriseret køretøj og holdt ud i cirka et minut. Deres fly forlængede hver gang. Allerede i 1905 holdt de ud i luften i 38 minutter og flyvede omkring 40 km.
I de første ti år af eksistensen af fly oprettede designere deres maskiner ved berøring uden at vide, hvordan de ville opføre sig i luften. De første fly var som kasser, som flyvende whatnots. Under den imperialistiske krig blev fly brugt vidt. I adskillige år er de grundlæggende love inden for aerodynamik undersøgt. Flykonstruktioner er kontinuerligt forbedret. Snart fik flyene en moderne, lukket, strømlinet form.
Allerede i 1935 begyndte flyene at nå hastigheder på op til 400 km i timen, klatrede til 10.000 km højde, fløj i en lige linje uden at lande op til 8.000 km, løftet op til 10 ton med dem.
Man kunne tro, at alt blev taget fra luftfarten, at tiden er inde til at udvikle flere standardflykonstruktioner til forskellige formål, så der kun ville blive foretaget små ændringer til dem i fremtiden.
Selvfølgelig er det ikke det. I dag afslutter menneskeheden kun den første fase af luftfartsudvikling. Det er muligt, at verden allerede er på nippet til at skabe kvalitativt nye flyvemaskiner.
Lad os prøve at forestille os, hvordan fremtidens planer vil se ud. Det er usandsynligt, at de vil ligne selv de mest avancerede moderne modeller.
Salgsfremmende video:
De såkaldte "flyvende vinger" vises allerede. Bilerne blev frigjort fra halen, som om fra unødvendig ballast. Det er sandt, at halen giver flyet stabilitet, men det øger flyets størrelse, skaber ekstra træk og reducerer manøvrerbarhed og mobilitet. Tailless-fly har eksisteret i et par år. Alle af dem har stadig en betydelig ulempe: de er ikke meget stabile under flyvningen.
Moderne højhastigheds enkeltsæde fly. Bemærkelsesværdige er de små dimensioner på flyene og halen. Flyet er blevet "dækket" til dets grænser. Et sådant fly når en hastighed på 550 km i timen.
Nogle designere forsøger at slippe af med halen mere omhyggeligt: de forkorter gradvis skroget, hvilket bringer haleenheden tættere på vingen. Et af disse Fokker-fly blev vist på Paris Air Show i 1936. Til dette fly blev flykroppen erstattet af to smalle bjælker, der understøttede halen. Flyet blev kendetegnet ved en tynd profil og små vingestørrelser. Belastning pr. m af vingernes lejeflade nåede 140 kg for dette fly - halvanden gang mere end konventionelle maskiner. Dette fly kunne flyve med en hastighed på 506 km i timen.
Man må tro, at designerne gradvist slipper af med flykroppen til sidst vil finde en temmelig stabil form for spændingsløse fly. Nogle firmaer i Amerika er allerede begyndt at designe magtfulde passagerflyvemaskiner designet til at transportere op til 100 passagerer.
Sådanne flys massive udseende kunne indlede den anden fase af luftfarten: spændingsløse fly flyver i luften. Disse maskiner kræver nye strømlinjer. Det viser sig, at moderne "stumpe" former for hastigheder på 700-800 km i timen har for meget modstand. Flygende vingedesignere vil forsøge at skærpe skroget og vingeprofilen så meget som muligt. Motoren vil tilsyneladende blive trukket tilbage. I moderne fly slår luftstrømmen, der skabes af propellen, i flyets plan og skaber yderligere træk. Drivkraften fra propellen fra at bære den tilbage vil blive meget forbedret. Rorene vil være ved den bageste kant af vingen, ligesom luftfarterne. Rorene vil være placeret i enderne af vingerne i form af specialskiver. Flyet vil ikke have nogen fremspringende dele. Selv førerhuset visir vil være i niveau med overfladen. Som omtrentlige beregninger viser, er hastigheden for et sådant to-personers bagagerum uden motor med en motor på 2.000 liter. fra. kan bringes op til 800 km i timen. Belastning pr. m vinge når 200 kg - dobbelt så meget som i moderne maskiner.
Tailless-flydesign kan erobre luftrum i lang tid. Men nu vil flyets hastighed begynde at nå 1.000 km i timen. Det nærmer sig hastighed, lyd og vokser derefter ud. Med udseendet af sådanne "supersoniske hastigheder" bliver propellen nødt til at give plads til en anden fremdrivningsindretning. Hvis propellen drejer for hurtigt, glider det meste af luften simpelthen af bladene, og propellen kan ikke længere øge sin styrke. Designerne står over for et andet problem: hvordan udskiftes propellen, der ærligt har arbejdet inden for luftfart i årtier? Det er muligt, at i en mere eller mindre fjern fremtid vil dukke op en ny type fremdrivningsanordning, der for eksempel fungerer på centrifugalprincippet.
To-bjælke-fly, der blev demonstreret på Paris-udstillingen. Haleenheden er tæt på vingen. Dette fly - overgangstrin til spidsfri "flyvende vinger".
Forestil dig en stor, svulmende, bufferlignende disk med et hul i midten. Dette hul er ikke igennem. I en vis dybde er det opdelt i flere "aksler", der strækker sig fra midten i den radiale retning og strækker sig udad ved disks kanter. Hvis vi begynder at rotere en sådan disk, vil luften i dens radiale aksler under indflydelse af centrifugalkraft blive kastet til kanterne og sprænge ud. I stedet placeres en ny portion luft ind gennem hullet i midten. En ledeskovle kan placeres ved kanten af skiven, så luftstrømmen kastes i en retning, vinkelret på de radiale aksler. Denne strømning skubber disken i den modsatte retning. Ved at rotere en sådan disk i enorm hastighed kan der skabes kraftfuld tryk.
Ud over den centrifugale kan man forestille sig en anden type fremdrivningsindretning baseret på princippet om insektflyvning, der med deres vinger beskriver en lukket figur, der ligner en figur otte. Bladene på en sådan propell rammer luften med hele deres område, så luftslip fjernes.
For den videre udvikling af luftfarten kan ikke kun halen, men også vingerne vise sig at være unødvendig ballast. De gemmes kun til start og landing.
Tilsyneladende vil vingenes død gradvis forekomme såvel som halens død. Der vises luftfartøjer med udtrækkelige vinger, som efter start vil trækkes som nu, indtrækkeligt landingsudstyr. Derudover tænder motoren sammen med propellen på en speciel ramme. Det vil således være muligt at ændre skyderetningen op eller ned, afhængigt af hvor rammen med motorenheden drejes.
Så den næste fase af luftfarten begynder. Flyet ændrer sin form igen. Det vil begynde at ligne et flyvende projektil eller rettere sagt en luftbombe. Fra dens vinger vil der kun være små udvækst tilbage, svarende til bomberstabilisatorer. Fly-projektiler vises i luften. Deres hastighed vil overstige 1.000 km i timen. Aerodynamik af fly vil nærme sig artilleri ballistik.
Dusinvis af flere år vil passere, og flyet mister endelig sine vinger og bliver som et moderne cigareformet projektil. Halen til dette projektil vil være omgivet af en række huller, gennem hvilke en højhastighedsluftstrøm kan ledes. Ved at regulere denne strømning, lede den til et eller andet hul, kan du hæve eller sænke flyets næse, køre bilen vandret eller langs skrå linjer og dreje i den ene eller den anden retning.
Flyvende projektil fremdrevet af en centrifugalpropell. Et hullebælte er synligt på bagsiden af projektilet. Disse huller tjener som ror. Ved at lukke og åbne dem er det muligt at regulere højhastighedsluftstrømmen rundt om flyet og ændre flyretningen.
Start af et sådant projektilfly vil ikke give nogen særlige vanskeligheder. Til dette formål er det muligt at tilpasse et firehjulet landingsudstyr, som flyet er monteret inden start. Når tilstrækkelig hastighed er nået, glider projektilet fra vognen og stiger op i luften. Landingsudstyret forbliver på lufthavnen. Det vil være muligt at lande med specielle miner. Ved at flyve ind i en sådan skaft gennem et specielt horn, frigiver projektilet en række bremsepotter omkring dens omkreds. I minen kommer han ind i en kraftig modgående luftstrøm, der hurtigt "slukker" projektilets hastighed. I tilfælde af en ulykke eller tvungen landing kan føreren løsne de tunge brændstoftanke og turbinenheden ved at dreje håndtaget og droppe dem ned. Cockpiten med mennesker vil gå ned med faldskærm.
Det er vanskeligt at sige, hvilke poster et sådant fremtidens fly kan udvikle sig. Det er muligt, at det når en hastighed på op til 2 tusind km i timen og en flyvehøjde på op til 100 km. Kampen for hastighed for store højder på dette luftfart vil i høj grad fremskynde udviklingen af stadig langt fra perfekte jetmotorer. Sådanne motorer vil blive installeret på mange projektilfly.
Men det er muligt, at dette trin i luftfarten ikke vil være det sidste. Mennesker vil ønske at opfylde deres gamle drøm - at komme ud af jordens tyngdekraft. Designerne bliver konfronteret med at besejre luftmodstand, hvilket især gælder ved høje hastigheder.
På fotografierne af kugelflyvningen er det tydeligt, at et hul i glasset er stanset, før kuglen rører ved det. Glasset knustes af den komprimerede luft, der har samlet sig rundt om kuglens næse. Umiddelbart omkring hvert flyvende legeme, det være sig et projektil eller en flyvemaskine, vises der et tæt luftskal, kaldet et grænselag. Tykkelsen af dette grænselag afhænger af størrelsen på det flyvende legeme. Grænselaget bevæger sig med kroppen og beskytter kropsoverfladen mod for stærk luftfriktion
Disse observationer antyder, om vores atmosfære, det vil sige luften, der omgiver Jorden, er det samme grænselag for vores klode. Den seneste forskning beviser, at hele universet er fyldt med stof, men kun af forskellige tætheder. Det interplanetære rum er også fyldt med stof, omend meget sjældent. Dette er grunden til, at der vises en komprimeret luftpude rundt om planeterne. Da materie er ekstremt sjældent i det interplanetære rum, havde Jorden brug for en hastighed på 30 km per sekund for at opnå et grænselag med en densitet på kun en atmosfære. Omkring projektilflyvningen i dette allerede komprimerede miljø skabes et grænselag med en massefylde på hundreder af atmosfærer, skønt projektilet flyver i luften mange gange langsommere end Jorden i rummet.
Projektilets afgrænsning når en enorm massefylde kun i dets forreste, næsedel. Dette medfører også meget luftmodstand under projektilets flyvning. Kloden oplever ingen sådan modstand. Jordens atmosfære er fordelt jævnt over hele overfladen. Jordens rotation omkring dens akse spiller en ekstremt vigtig rolle i dette. Hvis Jorden ikke roterede, ville der oprettes en stærkt komprimeret luftpude foran på kuglen, og i den anden halvkugle ville atmosfæren være ekstremt sjælden. Men Jorden, som roterer, sætter konsekvent alle dens sider under pres. Luftpartikler har ikke tid til at bryde væk fra jordoverfladen og igen komme under pres, som om de slår dem til jorden.
Rør til landing af fremtidige projektilfly. Flyver ind i dette horn falder flyet under indflydelse af en kraftig modgående luftstrøm, der hurtigt "dæmper" dens hastighed.
Dette fænomen kan let verificeres med en model. Byg en skive på kanten, som en kugle kan rotere på langs sin akse. Hvis du sætter disken i bevægelse og samtidig får bolden til at rotere, har du en grov model af Jorden, der roterer samtidig rundt om sin akse og i kredsløb. Lim rundt om omkredsen af kuglen langs dens, så at sige, "ækvator" af silketråden. Hvis kun en disk bringes i rotation, strækker disse silke sig i en retning som "halen" i en komet. Dette er i form af en luftstrøm skabt omkring en kugle eller projektil. Hvis kun en kugle roteres, hvorved disken bevæges uden bevægelse, blomstrer silke under påvirkning af centrifugalkraft i alle retninger langs radierne. Hvis disken under rotation af kuglen sættes i bevægelse på samme tid, presses silketrådene jævnt mod kuglen fra alle sider. Det samme vil ske med demhvad der sker med luftpartikler rundt om Jorden.
Flyet i den fjerne fremtid - "Flyvende planet". På denne flyvende bold vil folk være i stand til at overvinde tyngdekraften.
Så analogien med planetenes bevægelse antyder, at det er muligt at eliminere modstanden for det komprimerede grænselag, der ophobes foran i det flyvende legeme. Hvis vi gør dette legeme sfærisk og giver det rotation omkring en akse under flyvning, vil grænselaget være jævnt fordelt over hele overfladen. Som et resultat vil den kolossale luftmodstand, der vises under hurtig flyvning, forsvinde.
Så mennesker vil måske en dag være i stand til at skabe små "flyvende planeter" med en sfærisk form.
Lad os prøve at forestille os en af disse flyvende bolde.
Den ydre skal på den flyvende kugle er bevægelig. Det kan dreje langs aksen i kun en retning - fra top til bund. Inde er der en anden skal, ophængt fra den samme akse, men under påvirkning af tyngdekraften forbliver den stationær i forhold til aksen under flyvning. Det er delt over flere etager. I den nederste del er der fragt og madforsyning. Over er et gulv med flydende jetbrændstof (ilt, flydende kulstof). Højere er videnskabelige laboratorier, besætningsrum, værksteder og andre bryggers.
Hvordan bevæger sig sådan en kugleplanet sig?
Et såkaldt jetbælte er anbragt i kuglens indre skal: kamre er placeret omkring omkredsen i en ring, hvor brændstofforbrænding finder sted. I kuglens ydre, roterende skal svarer dette reaktive bælte til et bælte med dyser, gennem hvilke de gasser, der dannes i kamrene, kan flygte udad. Dette ydre bælte presses tæt mod det indre, så glidningen af den ydre skal ikke skaber nogen hindringer for driften af jetkamrene. Afhængig af hvilken sektor af jetkamrene fungerer, kan kuglen bevæge sig fremad eller bagud, op eller ned ved enhver hældning. For at udføre kuglens drejning er der også flere sidekamre.
Før løftning ruller kuglen langs jorden, indtil den samler tilstrækkelig hastighed til at starte. Derefter tændes reaktionskamrene, så skyven styrer kuglen opad i den ønskede vinkel. Landingen er omtrent den samme. Men skyven overføres fremad og bremser bolden.
Hastigheden for udstrømningen af gasser gennem jetdyserne kan øges til 2.000 meter pr. Sekund. Som et resultat af rotationen af den ydre skal, vil luftmodstanden være relativt ubetydelig.
På en sådan flyvende ballon når folk en uhørt hastighed - mere end 100 tusind kilometer i timen. Om seks til syv timer vil det være muligt at flyve til månen og vende tilbage. En mand på et sådant projektil kan let overvinde jordens tyngdekraft og bryde fri ind i universets vidstrækning.
Forfatter: P. GROKHOVSKY. Tegninger af A. PREOBRAZHENSKY og S. LODYGIN. "Teknologi til ungdom" 1938