Fins fa poc, la màquina de vapor era la font d’energia més estesa al planeta. Les màquines de vapor s’instal·laven en carros terrestres: prototips dels primers automòbils, posaven en marxa trens i vapors i asseguraven el funcionament de les bombes i les màquines eina. La potència de vapor i les màquines de vapor van ser àmpliament utilitzades a la indústria al segle XIX. No en va, amb el pas del temps, la idea de construir un avió amb una màquina de vapor va penetrar en els caps dels dissenyadors. Tanmateix, el procés de construcció d’un avió de vapor va resultar difícil i espinós.
Equip de vapor aeri
El naixement de l’aviació es remunta a principis del segle XIX. Va ser al tombant dels segles XVIII-XIX quan es va proposar el primer concepte d’avió. Aquest concepte va ser proposat pel naturalista anglès George Cayley. Kayleigh és considerat un dels primers investigadors i teòrics del món en el camp de la creació d'avions més pesats que l'aire. Cayley va començar els seus primers estudis i experiments per estudiar les característiques aerodinàmiques de l'ala el 1804, el mateix any va fer un model del seu propi disseny de la cèl·lula. Segons ell, el planador no podia recórrer més de 27 metres per l’aire. El 1809-1810, la primera revista científica mensual de Gran Bretanya, Nicolson's Journal of Natural Philosophy, va publicar un treball de George Cayley titulat "On Air Navigation". Va ser el primer treball científic publicat al món, que contenia els principis fonamentals de la teoria del vol en planador i avió.
No és casualitat que va ser a Gran Bretanya, més a prop de mitjan segle XIX, que van intentar construir el primer avió, o millor dit, un raig de vapor, perquè estava previst instal·lar una màquina de vapor en el paper d’un central elèctrica del model. La idea de construir un avió inusual pertanyia a l’inventor i pioner anglès en el camp de l’aviació, William Samuel Henson. Juntament amb un altre inventor britànic, John Stringfellow, Henson va desenvolupar el primer disseny d'avions del món, que tenia en compte tots els elements bàsics d'un avió clàssic impulsat per hèlix.
Els dissenyadors van anomenar la seva idea el transport aeri de vapor. La patent de la invenció es va obtenir el 1843, el mateix any els inventors i els seus socis van registrar una societat anònima anomenada Aeriel Transit Company. Els dissenyadors van crear el primer model del seu "equip de vapor aeri" el 1843. Es tractava d’un avió de sis metres, que funcionava amb una màquina de vapor amb una potència de només 1 CV.
El disseny de l'ala del parlet, que va ser presentat per Henson i Stringfellow, contenia elements que en el futur trobaran aplicació en l'aviació: llargues, costelles, puntals amb tirants. L’ala del seu vapor, com la dels avions moderns, era gruixuda. Al mateix temps, els dissenyadors van dissenyar les espatlles de les ales buides, que se suposava que havien de facilitar el disseny de l'avió. L'ala en si estava fixada al cos del parlet des de dalt, estava previst col·locar el propi motor, la tripulació i els passatgers al cos. La central elèctrica havia de conduir dues hèlixs que empenyien. Es va planejar que el tren d’aterratge de l’avió fos de tres rodes, amb una roda de morro.
Al mateix temps, la idea dels dissenyadors era massa audaç, no només segons els estàndards de mitjan segle XIX. Les característiques tècniques de la tripulació de vapor aeri eren excel·lents. Se suposava que l’avió portaria fins a 12 persones per via aèria a una distància de 1600 km. Al mateix temps, l'envergadura del model es va estimar en 46 metres i l'àrea de les ales era de 424 m², el diàmetre de les hèlixs era de 6 metres. La potència de la màquina instal·lada es calcula en 30 CV. Es creia que això era suficient per proporcionar una aeronau amb un pes màxim en enlairament de 1.360 kg i una velocitat de creuer de 80 km / h.
De fet, tot va acabar amb les proves del model reduït, que van continuar amb un èxit variable des del 1844 fins al 1847. Durant tot aquest temps, els dissenyadors van fer un gran nombre de canvis al projecte, van canviar els paràmetres, van alterar la cèl·lula i també van buscar una màquina de vapor cada vegada més potent. Tot i els esforços dels naturalistes britànics, una i una altra van fracassar. Això es va deure principalment a la manca total d’experiència mundial en el camp de la construcció d’avions. Tant Henson com Stringfellow van ser pioners, donant només els primers passos tímids en un nou camp, enfrontat a un gran nombre de dificultats. El 1847, finalment, es van aturar totes les obres del projecte.
Avió de vapor d'Alexander Mozhaisky
A Rússia, la idea de construir un avió amb una màquina de vapor va ser presa pel contraalmirall Alexander Fedorovich Mozhaisky, "l'avi de l'aviació russa", no només una figura militar famosa, sinó també un inventor. Mozhaisky es va dedicar a la investigació i la invenció tant durant el seu servei a la Marina Imperial Russa com a la funció pública. L’inventor finalment va arribar a la idea de construir el seu propi avió el 1873. Un cop finalitzat el seu pla a finals de 1876, Mozhaisky va presentar el projecte al Ministeri de Guerra, on es va considerar el projecte i es van assignar fons per a la seva implementació. En particular, es van gastar tres mil rubles en investigació i investigació científica, els resultats dels quals es podrien utilitzar per crear un nou avió.
A l’hora de desenvolupar la seva versió de l’avió, Alexander Mozhaisky, com molts altres pioners de l’aeronàutica, es va basar principalment en el disseny i les qualitats de vol dels estels, que va dissenyar i llançar personalment al llarg de diversos anys. Mozhaisky creia amb raó que un avió pesat i lent havia de tenir una àrea gran. Al mateix temps, com altres inventors d’avions, Mozhaisky va passar per proves i errors, canviant moltes vegades el disseny i les característiques de les versions dels seus avions.
Segons el projecte, se suposava que l'avió tenia una longitud del fuselatge d'uns 15 metres, una envergadura de 23 metres, un pes a l'enlairament de 820 kg. Al mateix temps, les dimensions de l'avió canvien en diversos estudis d'especialistes en el camp de l'aviació. El fet que Mozhaisky volgués equipar el seu avió amb dos motors de 20 CV alhora no es modifica. i 10 CV. Al mateix temps, inicialment es tractava de motors de combustió interna, que acabaven de començar a sorgir. Se suposava que la velocitat de disseny de l’avió era d’uns 40 km / h. La baixa velocitat de vol va obligar el dissenyador a construir un avió amb una àrea d’ala molt gran de la forma original. Externament, l'avió dissenyat per Mozhaisky era un monoplà de reforç, fabricat segons el disseny aerodinàmic clàssic.
Ràpidament, el dissenyador es va veure obligat a abandonar el motor de combustió interna, ja que els primers motors d’aquest tipus eren extremadament poc fiables i tenien molt de pes. Llavors Mozhaisky va decidir tornar a les màquines de vapor clàssiques per a la seva època. En la seva contrasenya, planejava utilitzar els models més lleugers de màquines de vapor de la companyia Arbecker-son i Hemkens de Londres, que tenia una excel·lent reputació i va tenir temps d’establir-se com a fabricant de màquines de vapor lleugeres que s’utilitzaven en destructors.
El primer prototip de l'avió estava llest el 1882. Però les proves no van tenir èxit. Alexander Mozhaisky, com molts pioners de l'aviació, no podia confiar en l'experiència reeixida de ningú, en aquells anys la indústria mundial de l'avió simplement no existia. El dissenyador no va equipar la seva contrasenya amb dispositius anti-rotllo, ja que no els va considerar necessaris. Com a resultat, l’avió, ni tan sols va tenir temps d’aixecar-se al cel, va caure de costat i la seva enorme zona d’ala simplement es va “plegar”. Els següents tres anys de treballs per finalitzar el disseny no van portar a res, les proves del 1885 van tornar a fallar i l'avió va tornar a caure de costat. Aquí acaba la història d’aquest avió i el 1890 el propi dissenyador va morir.
L'única contrasenya de vol
En definitiva, el primer avió de vapor que va poder agafar el cel i fer un vol complet no es va construir fins al segle XX. Això va passar als anys trenta, quan el món ja havia acumulat una experiència important en el camp de la construcció d'avions. Publicat el 1933 en una sola còpia, l'AirSpeed 2000 no només va enlairar-se, sinó que també estava en funcionament actiu, almenys fins al 1936. Un avió inusual funcionava a l'oficina de correus dels Estats Units, però després de 1936 la seva vida es perd.
El primer vapor volador va ser construït pels germans nord-americans, els inventors George i William Bessler, amb l’assistència directa de l’enginyer Nathan Price. La demostració de la novetat va tenir lloc el 12 d'abril de 1933 a Califòrnia, a la ciutat d'Oakland, i va tenir una àmplia difusió a la premsa americana. En aparença, aquest seria el pla més normal d’aquests anys. Això no és d’estranyar, ja que els germans simplement van prendre com a base el biplà de la sèrie Travel Air 2000. La central elèctrica en si era inusual. L’avió, anomenat Airspeed 2000, estava equipat amb una potent màquina de vapor.
El cor del cotxe era una màquina de vapor bicilíndrica en V que produïa una potència màxima de 150 CV. Amb un tanc amb una capacitat total d’uns 10 galons, l’avió dels germans Bessler podria volar uns 600 km. Al mateix temps, la màquina de vapor pesava fins i tot menys que els motors de combustió interna de gasolina estàndard: 80 kg, però es van afegir 220 kg més al pes de la central elèctrica un dipòsit d’aigua amb llar de foc.
L'avió va sortir fàcilment al cel el 1933 i posteriorment va estar en funcionament. El cotxe no va tenir problemes amb els vols. Al mateix temps, els periodistes van apreciar el funcionament silenciós del motor de l'avió, i van assenyalar que la conversa entre el pilot i el passatger es podia escoltar fins i tot des de terra. El soroll només es feia amb el xiulet de l’hèlix picant l’aire. A més d’un vol tranquil, l’avió tenia altres avantatges, per exemple, l’ús d’aigua en lloc de gasolina. A més, la potència de la màquina de vapor no depenia en cap cas de l’altitud de vol i del grau de raretat de l’aire, cosa que suposava un problema per a tots els avions amb motors de combustió interna. Per exemple, a més de dos mil metres d’alçada, la màquina de vapor de l’AirSpeed 2000 es va fer més eficient que els motors de gasolina de la mateixa potència.
Malgrat els seus avantatges, l'AirSpeed 2000 no va interessar als clients civils ni a l'exèrcit nord-americà. El futur era per als avions amb motors de combustió interna i el biplà dels germans Bessler semblava una mena de curiositat del segle XIX, encara que amb un conjunt evident d’avantatges. Els desavantatges encara eren superiors. En termes d’eficiència, la màquina de vapor era inferior als motors de combustió interna. Es van haver d’utilitzar materials ultralleugers en el disseny de l’avió per compensar el pes de la caldera massiva d’aigua. No permetia competir amb avions amb motors de combustió interna i un abast de vol més curt. I fins i tot una qualitat tan evident com el silenci, que es podria utilitzar per crear avions de reconeixement o bombarders, no va atreure representants del departament militar.
