Аэроплан Клемента Адера

воздухоплавание, аэростат
Клемент Адер (1841-1925)

Клемент Адер известен, главным образом, как изобретатель аэроплана с паровым двигателем. Начало его работ над аэропланом следует отнести к 1874 г., а начиная с 1882 г., Адер работает над постройкой аэроплана с паровым двигателем. Взяв за основу двигатель Хересгоффа, он внес в него ряд усовершенствований. На это ушло несколько лет, и только 19 апреля 1890 г. Адер взял патент «на Клемент Адер 56 крыльчатый аппарат для воздушного судоходства, именуемый авионом». В патенте относительно силовой установки сказано: «Силовая машина состоит из парового котла с его топкой, из собственно машины, из парового конденсатора и разных принадлежностей».

  • воздухоплавание, аэростат
    Водотрубный котел Адера

Водотрубный котел, сконструированный Адером, показан на рисунке. Котел этот выполнен из небольших волнистых труб. В верхней части был расположен конденсатор. Котел весил 17,5 кг, топка со спиртовыми горелками 5,5 кг, трубопроводы и принадлежности около 5 кг. Для питания котла и его нормальной работы необходимо было иметь 30 кг воды и 10 кг спирта. Парообразование в таком котле совершалось очень быстро.

 

Двигатель мощностью около 20 л. с. имел два вертикальных стальных цилиндра. Части двигателя были выполнены из кованой стали, а для достижения максимального снижения веса все, что было возможно, сделано полым.

 

Двигатель, изготовленный для Авиона № 2, мощностью в 30 л. с. показан на рисунке 3.6. Двигатель весил всего 32 кг, что составляло вместе с котлом и конденсатором (без воды и спирта) около 3 кг на 1 л. с. Такой результат был признан выдающимся успехом.

воздухоплавание, аэростат
Паровой двигатель Адера мощностью 30 л.с.

В своем патенте Адер указал, что «Авион» будет состоять, в основном, из корпуса, крыльев, силовой машины и движителя (пропюльсера)». Он создал оригинальный тип летающей машины (рис. 3.7). Его аэроплан напоминал гигантскую летучую мышь. Так же, как и Леонардо да Винчи, он остановился на этом виде млекопитающего. Но, в отличие от машины Леонардо, крылья его аппарата не были машущими. В то же время крылья были сделаны с кривизной профиля, названной им «универсальной кривизной».

 

Крылья были складными и гибкими. Стабилизатора аэроплан не имел, так как изобретатель считал, что форма крыла обеспечит продольную устойчивость машины. Разработке крыла он уделил много внимания, что нашло отражение в патенте.

 

Сделанные им крылья могли выполнять различные движения: их можно было отводить вперед и назад, изменяя центр тяжести машины, частично складываться в полете, и, наконец, каждое крыло, независимо от другого, могло изменять степень изгиба своей дужки (стрелки). Остов крыльев был выполнен из бамбука и обладал малым весом. Элементы крыла были скреплены стальными прутьями и обтянуты шелковой тканью. Крылья имели размах 14 м при длине каждого крыла 6,5 м. Площадь крыльев составляла 28 м 2 . Крылья весили 74,5 кг, в том числе 60,8 кг приходилось на дерево, около 9 кг — на элементы крепления и 4,9 кг — на обшивку из шелка.

воздухоплавание, аэростат
Pисунок 3.7 – «Авион» Адера №1, вид сбоку

Корпус «Авиона» был разработан Адером тщательно. С целью предотвращения капотажа, было предусмотрено в системе шасси специальное переднее колесо. По поводу движителя (пропюльсера) Адер намечал два варианта: либо «по образцу перьев», либо «по образцу парусов». Позже винт был сделан по первому варианту, с четырьмя лопастями из бамбука.

 

Вес корпуса, включая двигатель с конденсатором, котлом, винтом и колесами, составлял 101 кг. Таким образом, общий вес аэроплана, включая запас воды, топлива и вес пилота, равнялся 296 кг, что составляло 10 кг на 1 м 2 площади крыльев и около 15 кг на 1 л. с. паровой машины.

 

Из материалов испытаний, хранившихся у Адера, в протоколе записано: «Авион № 1, носящий имя «Эол» и управляемый г. Адером, его изобретателем, оторвался от земли и держался в воздухе на своих крыльях, брея поверхность земли на дистанции около 50 м с помощью единственного источника — собственной силы тяги. Маневренная площадка имела длину 200 м и ширину 25 м на земле, утрамбованной катком».

 

Вскоре Адер установил на свой аппарат новый котел и в сентябре 1891 г. в Сатори сделал вторую попытку взлететь. Утверждали, что ему удалось «подлететь», но не совсем удачно, так как аэроплан при ударе колесами о землю поломался. Адер к этому времени истратил на «Эол» около полумиллиона франков и, так как средства его иссякли, он вынужден был придать своим опытам широкую гласность. Отремонтировав аэроплан, он 58 выставил его для обозрения в Париже. Аэропланом заинтересовалось военное ведомство Франции, и вскоре с Адером было заключено соглашение о продолжении его работ. На опыты было ассигновано 650 000 франков.

 

В городе Отейле была оборудована специальная лаборатория для опытных работ, которые велись в строжайшем секрете. Пять лет затратил Адер на совершенствование своего аппарата, для которого был построен новый двигатель мощностью в 30 л. с. Сам изобретатель позже так характеризовал свои работы этого периода. «Несколько типов паровых котлов и двигателей были исследованы и построены, равно как и несколько различных способов для создания тяги. Наконец, приступили к Авиону № 2, проект которого и составление рабочих чертежей потребовали еще некоторого времени. Этот аппарат имел один орган тяги по оси. Его двигатель был уже закончен и работал перед комиссией, когда по обстоятельствам, выяснившимся в процессе испытаний, и в целях скорейшего достижения практических результатов, мы решили окончить постройку позднее, и сделать раньше Авион с двойной тягой, которому был присвоен № 3» (см. рис. 3 8).

воздухоплавание, аэростат
Рисунок 3.8 – Авион №3 Адера с расправленными крыльями

Авион № 3 был несколько больше по своим размерам, нежели Авион № 1 и Авион № 2. Размах его крыльев равнялся 16 м. На этом аэроплане были установлены две паровые машины мощностью по 20 л. с. каждая. Обе машины питались от одного котла и могли работать независимо друг от друга. Каждая паровая машина самостоятельно приводила в движение один четырехлопастной винт. Шасси состояло из трех колес. Вес пустого аэроплана равнялся 258 кг, вес готового к полету — 400 кг, или 10 кг на 1 л. с., что было шагом вперед по сравнению с «Эолом».

 

Адер тщательно готовил Авион № 3 к испытаниям. Он писал: «Его главные органы – котел, конденсатор, двигатели и пропеллеры – были предварительно подвергнуты опробованию на испытательных установках, где в течение нескольких месяцев они вращались целыми днями». В октябре должны были начаться испытания машины; для этой цели в Сатори была подготовлена круговая дорожка длиной 1500 м. Предполагалось, что в случае успешных опытов будет организован перелет Сатори — Венсен.

 

12 октября 1897 г. было проведено первое испытание аэроплана, которое было окружено такой тайной, что до сих пор многое остается неясным. Адер прокомментировал эти испытания через девять лет. Он утверждал, что его полет был «чередой небольших взлетов», во время которых «ни 59 одно из колес не касалось земли». Аэроплан Адера, имея вес 10 кг на 1 л. с. (мощность паровых двигателей 40 л. с.), мог подниматься в воздух и совершать полеты. Можно спорить, насколько они были удачны. Аэроплан, не имея никаких стабилизирующих поверхностей, не обладал продольной устойчивостью, и поэтому каждая попытка полета заканчивалась поломкой аппарата. Сказалось, очевидно, и неумение пилота управлять самолетом. К счастью Авион № 3 остался невредимым и позднее был передан в Музей искусств и ремесел в Париже, где он находится в настоящее время (рис. 3.9).

воздухоплавание, аэростат
Рисунок 3.9 – Авион № 3 Адера в Музее искусств и ремесел в Париже

Жизненный путь К. Адера и судьба его творения — Авиона № 3 могут служить положительным примером отношения общества к создателям летающих аппаратов во Франции в отличие от недостаточного внимания к подобным работам А. Ф. Можайского в России. Таким образом, Клемент Адер построил аэроплан с паровым двигателем, способный подниматься в воздух. Этот эксперимент лишний раз убеждал в том, что паровая машина к этому времени уже достигла такой степени совершенства и легкости, что могла быть использована для осуществления динамического полета. Теперь главным камнем преткновения при осуществлении полета являлся уже не двигатель, а недостатки конструктивной схемы аэроплана и неумение управлять им в полете.