Работы Джорджа Кейли над применением парового двигателя к аэростатам

        
         оставить комментарий

Изобретательский и научный талант Дж. Кейли (1773—1857) намного опередил свое время. К сожалению, труды Кейли стали известны в Европе лишь во второй половине XIX столетия, главным образом, благодаря Татэну и Пено.

Первые научные работы Кейли о «Воздушной навигации» опубликованы им в 1809— 1810 гг. в «Journal of Philosophy» Никольсона, хотя уже в 1807 г. в «Journal of Natural Philosophy» Кейли развивает мысли о двигателе, пригодном для геликоптера. Позже в 1816–1817 гг. он подробно изложил в «Philosophical Magazine» Тиллоча свои взгляды на управляемые аэростаты. К вопросу об управляемых аэростатах Кейли неоднократно возвращается снова в статьях в «Mechanics Magazine» за 1837-1843 гг. По свидетельству Ходжсон (Е. Hodgson) эти работы представляют «…лишь очень небольшую часть всех изысканий, расчетов и опытов в области воздушного судоходства, производившихся Кейли в течение многих лет». Ходжсон в своей книге высказывает сожаление о невозможности опубликования записных книжек Кейли. Эти книжки все же были найдены и опубликованы в 1935 г., и не подлежит сомнению, что будут найдены и опубликованы и другие работы этого ученого.

В 1816 г. Кейли усиленно занимается аппаратами легче воздуха и опубликовывает проект аэростата типа монгольфьера, приводимого в движение паровым двигателем. Уже в этом проекте были предусмотрены условия минимального сопротивления и удлиненная форма аэростата.

Кейли принадлежит мысль разделить баллон на ряд изолированных друг от друга отсеков — мысль, которая нашла свое повторение через полстолетия у Соковнина в России и принята теперь в современном дирижаблестроении. Идея жесткой конструкции аэростата также принадлежит Кейли. Жесткая конструкция корпуса дирижабля проектировалась им в двух вариантах:

  1. деревянный корпус дирижабля с натянутой на него тканью
  2. корпус цельнометаллический с листовой обшивкой, т. е. здесь высказана та мысль, к которой самостоятельно пришел Циолковский полустолетием позднее.

В последующей конструкции аэростата, разработанной в 1837 г., Кейли высказывается за создание аэростата, наполненного водородом. Длина аэростата была им запроектирована в 432 фута (131,7 м). Машина должна была поднимать 50 человек и, находясь в воздухе 48 часов, могла проделать путь в 960 миль (1545 км). Основной задачей Кейли было найти двигатель, который мог бы привести в движение два пятикрылых пропеллера аэростата. В своей работе 1809 г. «О воздушном судоходстве» Кейли в разделе, озаглавленном «Нужда в первичном двигателе», утверждает, что для решения этой задачи «необходимо лишь иметь источник двигательной силы, который давал бы в течение определенного времени большую мощность на единицу веса, чем это в состоянии сделать животная мускульная сила» Кейли останавливается на паровой машине как для первого, так и для второго проекта своего управляемого аэростата. Изыскания в этом направлении привели его к мысли о применении облегченной паровой машины с водотрубным котлом. Котел проектировался из водяных трубок, образующих как бы кожух для топки. Кейли писал: «В последнее время были построены паровые машины, работающие только расширением, и они могут быть сделаны достаточно легкими для нашей цели, при условии отказа от обычного применения большого котла, с заменой его системой трубок, расположенных вокруг топки, в которые подается соответствующее количество воды. Сопротивление стенок сосуда внутреннему давлению обратно пропорционально его диаметру. Поэтому очень тонкие металлические трубки будут достаточно прочными, в то время как большой котел должен быть очень массивным, чтобы выдерживать большое давление».

Пар в котле должен был подогреваться. Кейли считал, что мощность двигателя при запроектированном котле будет достаточна для того, чтобы поднять 550 фунтов (249,5 кг) на высоту в 1 фут (0,3 м) в течение 1 секунды. Двигатель, по своему весу не намного превышающий вес одного человека, мог, как предполагал автор, заменить работу шести человек. Кейли рассчитывал с помощью этого парового двигателя получить скорость 15 миль (24,1 км) имея на борту воздушного корабля команду в 7 человек.

Для нас, конечно, ясно, что такой маломощный двигатель не мог обеспечить громоздкому кораблю практически необходимую скорость. Значительное же увеличение мощности машины было связано с увеличением ее веса. Впоследствии Кейли признал, что паровая машина «оказалась слишком тяжелой и громоздкой, чтобы служить двигателем». Опыты, предпринятые в этом направлении, потерпели неудачу, и Кейли, одно время считавший, что будущее принадлежит аэростатам, начинает усиленно заниматься авиацией. Но Кейли не отказывался от мысли о возможности осуществления управляемых аэростатов. Он только считал механический полет более подходящим для небольших масштабов и менее отдаленных расстояний», заявляя, что аэростат и аэроплан «необходимы друг другу» и последний должен выполнять роль лодки при корабле. Кейли уже в 1842 г., помещая в «Mechanics Magazine» свой отклик на аэроплан Хенсона, сообщает, что им «строится другой двигатель того же типа» (речь идет о калорическом двигателе). «Возможно — говорит Кейли, — что он окажется полезным для аэростатов, для которых он собственно и предназначается». Кейли живо интересуется успехами паровых автомобилей и даже в 1837 г. для более успешной работы над калорической машиной объединяется с изобретателем парового автомобиля Гернеем.

Таким образом, еще лишний раз подтверждается взаимообусловленность развития на этом этапе парового автотранспорта и воздушного судоходства.

По материалам сайта «Всё о Колесе».

Реклама

Комментарии

Вам будет также интересно

Синонимы к слову «аэростат»

Все синонимы к слову АЭРОСТАТ вы найдёте на Карте слов.

Боевая авиация фараонов

Цивилизация Древнего Египта недаром считается уникальной. Сколько тысячелетий прошло, а она продолжает подкидывать людям загадки. Иногда они становятся началом невероятных открытий... В 1848 году одна из археологических экспедиций побывала в Абидосе, в храме Сети. Специалисты обратили внимание на странный «орнамент», который сплошным ковром покрывал стены на высоте 10 м от пола.

Читать далее...

Антифриз. Сталинградская битва

В районе Сталинграда в 1942 году морозы ударили рано (2-3 ноября). Остро встал вопрос об обеспечении танков, самолетов, автотранспорта антифризом. Вода в радиаторах в условиях морозов в степи и при ветре резко снижала боеготовность техники. И доставлять ее было сложно. Войскам требовалось не менее 20-30 тонн этой бесценной зимой жидкости. От этого зависела наступательная способность наших войск.

Читать далее...

Изобретения, сделанные в Германии

Известно, что такое специфическое для Германии явление, как несоответствие между весьма высоким техническим и научным потенциалом, с одной стороны, и весьма высоким порогом сдержанности в плане практического применения с другой, только на первый взгляд кажется парадоксом. И у того и иного явления одним и те же корни: богатство идей и фантазий.

Читать далее...

Первые автомобили

Историки до сих пор расходятся во мнениях о том, что можно считать первым авто. Прийти к единому мнению сложно. Более трехста автомобилей можно назвать кандидатами на звание «первый в истории автопрома».

Читать далее...

Советский автопилот оказался хитрее натовской ПВО

Как обычно, самолет уверенно оторвался от земли. Но едва летчик начал набирать высоту, сильнейший удар потряс истребитель. Возможно, в воздухозаборник попала птица. Случилось это на 41 -и секунде полета, на высоте всего 90 метров! Резко упала скорость, МиГ начал снижаться...

Читать далее...

Добавить статью

Приглашаем вас добавить статью и стать нашим автором

Поделитесь с друзьями

Статистика

©  Интернет-журнал «Серый Волк» 2010-2016

Перепечатка материалов приветствуется при обязательном указании имени автора и активной,
индексируемой гиперссылки на страницу материала или на главную страницу журнала.