Lennundus 19. sajand (0)

Haapsalu Wiedemanni Gümnaasium
Timo Pällo
11M klass
TEEMA NIMI
Referaat
Juhendaja : Kadri Kelner
HWG 2011
SISUKORD
1
sissejuhatus
Lennundus pole pelgalt lihtsalt lennukite või muude õhusõidukitega seonduv tegevusala . See on midagi erakordset, toetudes füüsikaseadustele ja inimpiiride võimetele suudeti meie oma homo sapiens sapiens ehk tänapäeva Maal elav inimene õhku viia. See oli raske ning aeganõudev protsess, kust ei puudunud inimohvrid ega vrakkidest järelejäänud hunnik vanarauda. Kõik põhines katse- eksitus meetodil sel vanal ajal, polnud arvuteid ega muid kalkulatoorseid vahendeid millega kindlaks teha see ja too kindel vahemaa /kaugus/võimalikkus, et katsetus üldse õnnestub. Kõhutunne ja puhas julgus olid lennunduse alustala.
Lennunduse, siinkohal modernse lennunduse alguseks märgitakse aastat 1783, mil Montgolfieri vennad disainisid omanäolise kuumaõhupalli, mis oli disainilt väga ebapraktiline ja ka juhitamatu. Sellest šnitti võtnud Jean-Pierre Blanchard ehitas oma versiooni kuumaõhupallist ja lendas sellega üle Inglise kanali aastal 1785 . Sellest ajast alates täiustasid mitmed insenerid kuumaõhupalli, muutes kaalukeset, juhitavust, disaini ning materjali. Üldsuses toimus esimene nii-öelda „õhust raskem lend“ aastal 1903, kui vennad Wrightid tõusid maapinnalt õhku endi valmistatud lennukiga. Kujult sarnaneb ta meile tuttavate lennukitega, olles varustatud enamjaolt samade vahenditega nagu tänapäevalgi. Tiivad, kere ja muud vajalikud instrumendid. Algne disain oli kohmakas , aga mida aeg edasi, seda enam algne disain täienes ja arenes.
Vendade Wrightide lennumasin on justkui tänapäeva modernsete lennukite alusepanija, ilma selle 12 sekundilise läbimurdeta poleks aviatsioon seal maal, kus ta uhkelt tänapäeval seisab.
19. Sajandi lõpp tähistas ühe ajajärgu lõppu ja teise, veel suurema ajajärgu algust. 20. Sajand olid täielik murrang aviatsioonis, paljugi 19. Sajandi saavutuste põhjal. Lennukid muutusid kompaktsemaks, voolujoonelisemaks, vaiksemaks, suuremaks ja paljutki muud. Tekkisid kommerts- ja eraliinid, mis on muutunud tänapäeval, 21. Sajandil, enimkasutatuimaks pikamaatranspordiks maailmas.
17. detsember 1903, vennad wrightid oma õhusõidukiga esimest mehitatud lendu sooritamas
2
LENNUMASINATE EHITUS 19. SAJAND
Paljud iidsed lood räägivad lennundusest, nagu näiteks Kreeka legend Ikarusest ja Daedalusest, samuti India legend Vimanast. 400 eKr ehitasid väidetavalt kreeklased esimese lennumasina, mis oli linnu kujuga ning millele pidi ise hoogu andma, siinpuhul väntama. Legend väidab, et see lennumasin lendas oma 200 meetrit. Peale lendu olevat kõrgemad isikud selle masina hävitanud. Lugu ise on levinud mööda ilma päris kaua, aga selle autentsus on tänapäevalgi teadmata. Senikauaks jääb see ainult legendiks ning mitte faktuaalseks tõeks.
Esimene lennukiprojekt valmis maailmakuulsa Itaalia leiutaja Leonardo da Vinci käe all, kui ta 1502 . Aastal avalikustas „Codex on the flight of birds“. See on üsna lühike koodeks, mis selgitab lindude lendamist ning nende mehaanikat selle suhtes. Da Vinci oli lindude ehituse põhjal teinud mitmeid kavandeid päris lennumasinate jaoks, aga nende mitmekordne konstrueerimine ebaõnnestus. Paljud leiutajad üritasid kogu väest valmistada täiesti lennuvõimelist lennukit, aga Wrighti vennad jõudsid esimesena selleni . Nende lennumasin Wright Flyer III suutis 1905. Aastaks lennata juba selliste pikkustega vahemaid, nagu 25 miili, ehk 40 kilomeetrit. See oli uue ning väga suure arenguga ajajärgu algus, mida said tunnistada vähesed, aga millest said mõjutatud paljud.
19. Sajandil olid väga populaarsed kuumaõhupallid/õhulaevad, mis olid selleks ajaks arenenud juba märgatavalt. Läbi 19. Sajandi jätkus pikk protsess õhulaeva juhitavuse parandamiseks. Esimene kontrollitav ning aurumootoriga õhulaeva lend leidis aset 1852. Aastal kui Henri Giffard lendas 24 kilomeetrit Prantsusmaal. Sellest hoolimata kasutati juhitamatuid õhulaeva Ameerika kodusõjas, kui 1863. Aastal Ferdinand von Zeppelin võitlejasüksuse UABC (Union Army Balloon Corps) ridades esimesena lendas õhulaevaga sõjaolukorras. Järjekordne edasiminek õhulaevanduses tehti 1884. Aastal, kui esimene täies mõõtmeis kontrollitav elektriga töötav õhulaev nimega La France lendas 8 kilomeetrit 23 minutiga. Tegemist oli väga innovatiivse saavutusega, aga kahjuks polnud need lennumasinad vastupidavad ja kohe eriti õrnad. Selletõttu lõpetati nende tootmine ja liiguti edasi õhust raskemate lennumasinate poole.
Esimesed lennukite joonistused olid väga algelised. Näiteks 1716. Aastal avalikustati Emanuel Swedenborgi poolt algeline vorming lennumasinast, millega õhus võimalik lennata. Lennumasin koosnes kergest raamistikust, mille külge oli kinnitatud tugev purjeriie. Lisaks oli kaks algelist tiivakujutist lisatud raamile , mis olid omavahel tasakaalus, et nad üksteist ei takistaks ega nende omavahelist tööd ei segaks. Swdenborg teadis ise samuti, et selle kavandi järgi ei lennata mitte kunagi, aga soovitas seda siiski jälgida, sest tegemist oli alles algusega.
Sir George Cayley täiendas paljuski seda sama kavandit, mida E. Swedenborg tegi. Algselt õppides lennufüüsikat, koostas ta plaani, mis oli tolle aja kohta vägagi moderne , ning mis põhines aerodünaamikal ning kindlal mootoril. Mitmeid aastaid kestnud katsetused kandsid vilja, 1849. Aastal oli sellel esimene mehitamata lend ja 1853 . Aastal ta kutsar tegi lühikese lennu Yorkshire ligidal. See andis lootust, et tema katsetused polegi olnud tühi vaev ja peale mehe surma arendasid paljud Sir George Cayley pärandit edasi. Mitmekümned insenerid, mitmesajad kavandid, mitmed prototüübid ja mitte ükski polnud piisavalt sobiv lendamiseks. Küll oli valesti konstrueeritud, mõni tähtis osa kahe silma vahele jäänud ja küllap mõnikord jäi ka õnnest puudu. 19. Sajand oli eelkõige katsetuste aeg, millestki pidi ju ometi alustama.
3
LENNUMASINA KONTROLLIMINE
1880’dad muutusid intensiivse õppimise perioodiks, sest lennuki algkonstruktsioon oli valmis ning oli aeg ta ka „lendama õpetada“. Selleks oli vaja saavutada lennumasina üle täielik kontroll. See polnud mitte kuigi lihtne töö, sest paljud teadlased ja leiutajad olid oma elu pühendanud lennumasinatele, jäädes kuni suremiseni vajalike vastusteta. 1880’datel tehti palju edasiminekuid lennukite disainis , mis pidid hõlpsamini tagama lennuki üle kontrolli. Sündisid esimesed väga praktilised purilennukid. Kolm peamist inimest olid sellel ajajärgul eriti aktiivsed: Percy Pilcher, Otto Lilienthal ja Octave Chanute. Üks esimesi purilennukeid ehitati John J. Montgomery poolt, tema ehitatud purjer lendas aga vaid ühe lennu, San Diego kõrvalaladel USA’s 1883. Tema avastused ning leiutised sattusid avalikkusele teadmiseks alles mitmed aastad hiljem. Nagu ka Montgomery, leiutas austerlane Wilhelm Kress samuti purilennuki, mis lendas väikseid vahemaid suuresti probleemideta.
Otto Lilienthal jätkas suuresti Kressi tööd, laiendades seda märgatavalt. Tema tööd avaldati 1889. Aastal, mil toodi avalikkuse ette kahest eelnevast purilennukist märksa rohkem arendatum versioon, missuutis lennata juba 25 meetrit ja enam järjest rutiinsemalt. O. Lilienthal täitis igapäevaselt oma päevikut, märkides üles kõik uuendused, mis olid tema purilennukitega seotud. Samuti tegi ta fotosid oma lennukist ja see ongi üks peamisi põhjuseid, mis ta väga tuntud oma töö poolest on. Tema on ka ühe idee promootor (Jumping before you fly), mis tähendas seda, et insenerid peaksid järele katsetama ise ning proovima tegelikkuses läbi kõik olukorrad, mitte lihtsalt paberile lennumasina kavand joonistada.
Peale Lilienthali surma sai põhiliseks leiutajaks Octave Chanute, kes jagas Lilienthaliga sarnast mõttemaailma. Ta dokumenteeris oma tööd sarnaselt Lilienthalile, märkides üles viimsegi pisidetaili. Chenute oli vägagi huvitatud lennuki aerodünaamilise ebastabiilsuse lahendamises, süvenedes sellesse täie tõsidusega ja kasutades Lilienthali materjale. Peamiseks probleemiks oli lennumasina pikutine ebastabiilsus , mis muutis lennuki kohati väga juhitamatuks. Lennuki tasakaalukese oli nii paigast ära, et õhku tõustes lennuki nina suundus koheselt taeva poole ja masin seiskus, langedes maapinnale. Probleem saadi teada ja see lahendati, mille abil muutus lennuk märksa rohkem juhitavamaks. Sellega likvideeriti üks väga suur probleem lennunduse algusaegadelt.
4
HELIKOPTER
Kopter on õhust raskem õhusõiduk, mis kasutab tõste- ja veojõu tekitamiseks vähemalt üht rõhttasandilähedases asendis pöörlevat tiivikut. Esimesed teated vertikaalset õhkutõusu kasutavate seadmete kohta pärinevad Hiinast umbes 400 eKr, kus lapsed mängisid bambusest valmistatud lendavat mänguasjadega.
Esimene kopterilaadse masina visand omistatakse Leonardo da Vincile. Tema märkmed lasevad oletada, et ta valmistas väikseid lennumasinate mudeleid , aga need pöörlesid koos tiivikuga ja pole andmeid, et ta oleks püüdnud valmistada mudeleid, millel üksnes tiivik pöörleb, aga mudeli muu osa mitte.
1754. Aastal leiutas Mihhail Lomonossov väikese kahe kõrvutise tiivikuga vedru jõul töötava seadme, mis suutis tõsta mõningaid kergeid esemeid. Lomonossov demonstreeris seda Venemaa Teaduste Akadeemias ja soovitas kasutada meteoroloogiainstrumentide tõstmiseks.
Sõna "helikopter" leituas 1861. Aastal prantsuse leiutaja Gustave de Ponton d’Amecourt, kes demonstreeris avalikkusele väikest auru jõul töötavat mudelit. Kuigi ta võttis esimesena lennumasinates kasutusele uudse metalli, alumiiniumi, ei tõusnud tema mudel kunagi maapinnalt õhku.
1901. Aastal kasutas slovaki leiutaja Jan Bahyl sisepõlemismootoriga kopterit, mis oli mehitamata. See tõusis poole meetri kõrgusele. 5. Mail 1905 tõusis see 4 m kõrgusele ja läbis üle 1,5 km. 1906. aastal ehitasid vennad Jacques ja Louis Breguet esimese lendava masina, mis suutis inimest kanda. Nad nimetasid selle güroplaaniks nr. 1. Kuupäevades ei ole siin täit kindlust, aga millalgi 14. augusti ja 29. septembri 1907. aasta vahel tõstis see piloodi minutiks ajaks umbes 60cm kõrgusele. Kuid güroplaan nr.1 osutus äärmiselt ebastabiilseks ja tema raami igasse nurka oli vaja üht meest, kes sellest kinni hoiaks, et ta ümber ei läheks, sellepärast loetakse güroplaani nr. 1 lendu kopteri esimeseks mehitatud lennuks, aga mitte vabaks või kõrvalise abita lennuks.
Samal aastal projekteeris ja ehitas prantsuse leiutaja Paul Cornu omanimelise Cornu kopteri. See kasutas kaht vastassuunas pöörlevat 6 m pikkust rootorit, mille pani pöörlema 18 kW võimsusega mootor. 13. Novembril 1907 tõstis see leiutaja 30 cm kõrgusele ja hoidis teda seal paarkümmend sekundit. See oli kopteri esimene vaba, kõrvalise abita mehitatud lend. Cornu kopter tegi veel mitu lendu ja tõusis isegi 2 m kõrgusele, aga osutus liiga ebastabiilseks ja jäeti sellepärast maha.
Pildil on Paul Cornu helikopter
5
KOKKUVÕTE
Lennunduse areng 19. Sajandil oli väga tormiline. Sel sajandil pandi lennundusele nurgakivi paika, tekkisid insenerid, kes tundsid lennunduse vastu suurt huvi ja pühendasid end täielikult nende tõdede uurimisele. Päris esimene mehitatud lend oli küll 20. Sajandi alguses, aga ilma 19. Sajandi avastusteta ning tulemusteta poleks kuskile jõutud. Esimesed katsetused, esimesed visandid ja kõik sellega seonduv. Insenerid nagu Sir George Cayley, Otto Lillenthal, Paul Cornu, Percy Pilcher ja teised sama tähtsusega inimesed nägid kõik pööraselt vaeva, et aviatsioon areneks sellises suunas, nagu vajalikuks peetaks. Valmistati tänapäevase lennumasina eelkäija kavand, mida täiustati terve sajandi vältel.


6
KASUTATUD ALLIKAD

EN.WIKIPEDIA.ORG

ET.WIKIPEDIA.ORG

GOOGLE PICTURES

ENE

GOOGLE.COM

WWW.GLOBALAIRCRAFT.ORG

WWW.AIRSPACEMAG.COM
7