Кому принадлежит первенство в изобретении самолета? История помнит имена братьев Райт, совершивших свой знаменитый полет в декабре 1903 года, биплан Альберто Сантос-Дюмона и советского пионера авиации Александра Можайского. Однако попытки первых изобретателей оторваться от земли не всегда заканчивались успехом.
Первым, кто совершил попытку построить летающий планер еще в 1800-х годах прошлого столетия, был англичанин Джордж Кейли. В качестве двигателей в те времена использовались паровые установки – естественно, на кораблях и паровозах, - и идеи поставить такую громоздкую установку на летательный аппарат никому в голову не приходило.
Сделать полноценный самолет, оснащенный мотором, удалось англичанину Уильяму Хенсону, который даже запатентовал свое изобретение в апреле 1841 года. Его моноплан был изготовлен из дерева и приводился в движение двумя толкающими пропеллерами, которые вращались от 50-сильного парового двигателя. Хенсон и его коллега планировали построить полноразмерный самолет на 10-12 человек и зарабатывать деньги на перевозках пассажиров в популярный тогда Египет. Но планам не суждено было сбыться из-за отсутствия должного финансирования.
Бывшему морскому офицеру из Франции повезло больше – Феликс дю Тампль де ля Круа нашел деньги и в 1857 году получил патент на одноместный самолет с 6-сильным паровым двигателем, а в 1876 году на сверхлегкий двигатель для своего самолета. Самолет дю Тампля выставлялся на Всемирной выставке 1878 года, но, по иронии судьбы, в воздух так никогда и не поднялся. Зато сверхлегкие паровые двигатели дю Тампля приобрели популярность среди производителей торпедных катеров.
Самолет советского изобретателя Александра Федоровича Можайского, построенный им на собственные средства в 1883 году, на воздух также не взлетел – слишком тяжелая конструкция проехала по рельсам и опрокинулась, сломав крыло.
Первый самолет, оборудованный двигателем и поднявшийся в воздух в 1903 году, был создан братьями Райт. Максимальное время нахождения планера в воздухе составило 59 секунд, за которые он пролетел 260 метров.
Сегодня пассажирские и грузовые самолеты оборудуются в основном турбовентиляторными двигателями. А вот ракеты и самолеты, летающие в безвоздушном пространстве - реактивными двигателями.
В интерактивном музее Лунариум
есть экспонат, который называется Пропеллерный или реактивный
, где под стеклянным колпаком находятся макеты двух типов двигателей: пропеллерного и реактивного. Откачивая и закачивая воздух в ёмкости при помощи кнопок, можно убедиться в том, что пропеллерный двигатель может работать только при наличии воздуха, а реактивный - и в атмосфере, и в вакууме. Почему?
Лопасти пропеллера, вращаясь, захватывают воздух и отбрасывают его в направлении, противоположном движению. В результате перед винтом создаётся зона пониженного давления, а за винтом — повышенного. Воздушная масса, сопротивляясь отбрасыванию, толкает винт вместе с летательным аппаратом в сторону, противоположную направлению отбрасывания. Причиной создания силы тяги воздушного винта является реакция отбрасываемой вращающимися лопастями винта массы воздуха. Таким образом, воздушный винт (пропеллер) выполняет роль движителя для самолётов и вертолётов.
Принципиально иная схема у ракетных двигателей, где необходимая для движения сила тяги создаётся посредством преобразования внутренней энергии топлива в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела, которым являются продукты сгорания ракетного топлива. Реактивный двигатель сочетает в себе собственно двигатель с движителем, то есть он создаёт тяговое усилие только за счёт взаимодействия с рабочим телом, без опоры или контакта с другими телами. Именно поэтому он используется для приведения в движение ракет в безвоздушном пространстве.