Historie letadel poháněných člověkem - History of human-powered aircraft

Lidská letadla MIT Light Eagle, předchůdce MIT Daedalus letadlo
Část série na
Pohon letadel
Hřídelové motory:
řízení vrtule, rotory, potrubní fanoušci nebo propfans
Reakční motory

HPA jsou letadlo patřící do třídy vozidel známých jako vozidla na lidský pohon. Počáteční pokusy o let poháněný člověkem byly neúspěšné kvůli obtížnosti dosažení vysoké úrovně poměr výkonu k hmotnosti. Často se používají prototypy ornitoptéra principy, které byly nejen příliš těžké na splnění tohoto požadavku, ale také aerodynamicky neuspokojivé.

Letadla poháněná člověkem byla úspěšně přeletěna na značné vzdálenosti. Stále jsou však primárně konstruovány spíše jako technické výzvy než pro jakýkoli druh rekreačního nebo užitkového účelu.

První pokusy

V roce 1904 publikoval Scientific American článek a fotografii jízdního kola vyrobeného Stewardem Winslowem z Riparia, Washington.[1] Pokusil se letět letadlem dne 30. července 1904, ale jedno z kol selhalo.[2]

Časné letadlo poháněné člověkem bylo Gerhardt Cycleplane, vyvinutý W. Frederickem Gerhardtem v McCook Field v Dayton, Ohio v roce 1923. Letoun měl sedm křídel naskládaných na výšku téměř 4,6 m. Pilot šlapal do kola, které otáčelo vrtulí. V prvních testech bylo plavidlo odtaženo do vzduchu automobilem a uvolněno. S Gerhardtem jako pilotem dokázal Cycleplane udržovat stabilní a vyrovnaný let po krátkou dobu.[3] Jeho jediným vzletem poháněným člověkem byl krátký skok 6,1 m se zdvihem plavidla 0,6 m.[4]

Zaschka Human-Power Aircraft, Berlin 1934

V roce 1934 Engelbert Zaschka z Německa dokončil velké letadlo poháněné člověkem, Zaschka letoun s lidskou silou. Dne 11. července 1934 letěla Zaschka-HPA asi 20 metrů na dálnici Letiště Berlín Tempelhof; HPA vzlétl bez asistovaný vzlet.[5][6]

Říkalo se řemeslo HV-1 Mufli (de ) (Muskelkraft-Flugzeug) postavený Helmutem Hässlerem a Franz Villinger (de ) poprvé vzlétl 30. srpna 1935: vzdálenost 235 metrů v Halle an der Saale. Bylo provedeno 120 letů, nejdelší byl 712 metrů v roce 1937. Byl však spuštěn pomocí a napnutý kabel a tak nebyl přísně poháněn člověkem.[7]

V březnu 1937 tým Enea Bossi (návrhář), Vittorio Bonomi (stavitel) a Emilio Casco (pilot) se setkali s výzvou italština vládu na let jednoho kilometru pomocí jejich Pedaliante. Letoun zřejmě letěl na krátké vzdálenosti plně pod lidskou silou, ale vzdálenosti nebyly natolik významné, aby vyhrál cenu soutěže. Kromě toho existuje mnoho sporů, zda vůbec vzlétl na základě pedálového výkonu samotného pilota, zejména proto, že neexistují žádné záznamy o oficiálním pozorování toho, že tak učinil.[8] Některé argumenty pro a proti platnosti Bossiho tvrzení, že tak učinily, uvádí Sherwin (1976).[9] V té době byly lety plně poháněné člověkem považovány za výsledek značné síly a vytrvalosti pilota; a nakonec nedosažitelný typickým člověkem. Stejně jako u HV-1 Mufli, byly proto provedeny další pokusy pomocí katapultovacího systému. Tím, že byl katapultován do výšky 9 metrů (30 ft), letadlo splnilo požadavek na vzdálenost 1 kilometr (0,62 mi), ale cena byla odmítnuta kvůli způsobu startu.[10][11][12]

První lety

SUMPAC: První úspěšné letadlo poháněné člověkem

První oficiálně ověřený vzlet a přistání letadla poháněného člověkem (na rozdíl od letadla schopného poháněného vzletu kluzák ) byla vyrobena dne 9. listopadu 1961 Derek Piggott v Southampton University Man's Aired Aircraft (SUMPAC ) na Lasham Airfield.[13][14]Nejlepší let ze 40 pokusů byl 650 metrů.[15]SUMPAC byl podstatně přestavěn Imperial College s novým přenosovým systémem, ale byl neopravitelně poškozen v listopadu 1965.

The Hatfield Puffin poprvé vzlétl 16. listopadu 1961, týden po SUMPACu. Hatfield Man Powered Aircraft Club byl vytvořen ze zaměstnanců de Havilland Aircraft Company a měl přístup k podpoře společnosti. Nejlepší vzdálenost byla nakonec 908 metrů (993 yd).[16] John Wimpenny řekl, že byl velmi potěšen výkonem Puffina, který se během letu krásně ovládal.[17] Jeho rekord trval 10 let.

Puffin 2 byl nový trup a křídlo kolem převodovky získané z původního Puffinu. Letěl 27. srpna 1965 a uskutečnil několik letů přes půl míle, včetně stoupání na 5,2 metru. Poté, co byl Puffin 2 poškozen, byl předán Liverpoolské univerzitě, která jej použila ke stavbě Liverpuffin.

Po tomto datu vzlétlo několik méně úspěšných letadel, až do roku 1972, kdy byla skupina Woodford Essex Aircraft Group Jupiter, navržený a postavený Chrisem Roperem, pilotovaný Johnem Potterem, nalétal v červnu 1972 1070 metrů a 1239 metrů. Z důvodu Roperova špatného zdravotního stavu projekt později pokračoval v RAF Halton - Potter sloužil královské letectvo (RAF) důstojník v té době.[18]Na začátku roku 1977 japonské letadlo Čáp dokončil tři čtvrtiny kurzu osmičky, než uzemnil koncem křídel.

Royal Aeronautical Society Human Powered Flight Group

The Royal Aeronautical Society "Man Powered Aircraft Group" byla založena v roce 1959 členy skupiny Man Powered Aircraft Group College of Aeronautics na Cranfield když byli pozváni do Společnosti. Jeho název byl změněn z „Muž“ na „Člověk“ v roce 1988 kvůli mnoha úspěšným letům pilotek.[Citace je zapotřebí ]

V roce 1959 pod záštitou Společnosti průmyslník Henry Kremer nabídl první Kremerovy ceny 5 000 £ pro první letadlo poháněné člověkem, které letělo osmičkovým kurzem kolem dvou značek na půl míle od sebe. Bylo podmíněno, že konstruktér, pilot účastníka, místo stavby a let musí být všichni Britové.[19] V roce 1973 Kremer zvýšil cenu na 50 000 £ a otevřel ji všem národnostem, aby podpořil zájem.

Úspěchy Kremerovy ceny Gossamer Condor a Albatross

V roce 1973 Kremer zvýšil své prize money desetinásobně na 50 000 £. V té době letěl letoun poháněný člověkem pouze v přímých (nebo téměř přímých) kurzech a nikdo se ještě ani nepokusil o jeho náročnější kurz osmičky, který vyžadoval plně ovladatelné letadlo. Soutěž také otevřel všem národnostem; dříve to bylo omezeno pouze na britské vstupy.

Dne 23. Srpna 1977 Gossamer Condor 2 letěl první osmičku, vzdálenost 2,172 km vyhrál první Kremerovu cenu. Byl postaven Dr. Paul B. MacCready a pilotovaný amatérským cyklistou a pilotem rogala Bryan Allen. Přestože byl pomalý a cestoval rychlostí 18 km / h, dosáhl této rychlosti pouze 0,35 k (0,26 kW).[20]

Druhou Kremerovu cenu ve výši 100 000 liber získal 12. června 1979 opět Paul MacCready Bryan Allen letěl MacCreadyho Gossamer Albatross z Anglie na Francie: přímá vzdálenost 35,82 km (22 mil 453 yardů) za 2 hodiny, 49 minut.

Cena za rychlost Kremer a pozdější lety týmu MIT

Vystavení letadla poháněného člověkem v USA Národní muzeum letectví a kosmonautiky

Týden po letu přes kanál Gossamer Albatross napříč kanály, který používal vrtuli navrženou týmem MIT,[21] tým vedený studenty na Massachusetts Institute of Technology dosáhli prvního letu na svém Kukla letadlo,[22] který prokázal plnou ovladatelnost a letěl 44 různými piloty,[21] počítaje v to ženský piloti, kteří jako první poháněli HPA.

Dne 11. května 1984 byla udělena třetí cena Kremeru ve výši 20 000 liber za rychlost konstrukčnímu týmu MIT za let Monarch-B[23] plavidlo na trojúhelníkové 1,5 km trati za méně než tři minuty (pro průměrnou rychlost 32 km / h): pilot Frank Scarabino. Další ceny ve výši 5 000 GBP jsou udělovány každému dalšímu účastníkovi, který zvyšuje rychlost nejméně o pět procent.

V příštích čtyřech letech skupina MIT pokračovala ve vývoji svých návrhů, přičemž letouny Monarch a Monarch-B následovaly tři následné návrhy, Light Eagle a dva MIT Daedalus letadla Daedalus-87 a Daedalus-88. Aktuální záznam vzdálenosti rozpoznaný FAI bylo dosaženo dne 23. dubna 1988 od Iraklion na Kréta na Santorini v MIT Daedalus 88 pilotovaném Kanellosem Kanellopoulosem: přímá vzdálenost 115,11 km (71,53 mi).[24]

Osobní letadlo

K prvnímu letu cestujících s pohonem na člověka došlo 1. října 1984, kdy dovezl Holger Rochelt svou sestru Katrin Musculair 1.

Nedávné aktivity

Stroje byly vyrobeny a přepraveny v Japonsku, Německu, Řecku, Francii, Austrálii, na Novém Zélandu, v Jižní Africe, Rakousku, Kanadě, Singapuru, Spojených státech a Velké Británii, přičemž jejich celkový počet se blíží stovce.

S dalšími finančními prostředky od zesnulého Henryho Kremera Royal Aeronautical Society oznámila čtyři nové ceny:[25]

  • 50 000 liber na mezinárodní maratónskou soutěž v Kremeru za let kolem určené dvacet šest mil (maratón ) dálkový kurz v době kratší než jedna hodina;
  • 100 000 GBP na mezinárodní sportovní leteckou soutěž Kremer pro sportovní letadlo schopné provozu za normálních povětrnostních podmínek, jaké se vyskytují ve Velké Británii;
  • 1 000 liber za soutěž škol;
  • 500 liber za soutěž Roberta Grahama pro studenty experimentálního výzkumu nebo inženýrského designu.

Byly provedeny pokusy o získání ceny Kremer Sport ve výši 100 000 GBP. Studenti z Polytechnický institut ve Virginii navrhl letadlo jako součást své třídy AE4065 / 6.[Citace je zapotřebí ] Tým z Pennsylvania State University navrhl PSU Zephyrus jako součást jejich třídy AERSP 404H.[Citace je zapotřebí ] Tým studentů leteckého inženýrství z University of Southampton navrhl a zkonstruoval SUHPA.[26]

V roce 2012 Royal Aeronautical Society přinesl Icarus Cup[27] pro létání člověkem. První pohár vyhrál Airglow, navržený Johnem a Markem McIntyre. Icarus Cup se liší od Kremerovy ceny v tom, že si neklade za cíl jednoduše překonávat rychlostní a vzdálenostní rekordy, ale aby se z létání na lidský pohon stal populární sport. Soutěž proto zahrnuje výzvy, jako je slalomová dráha, úkol bez vlastního startu a zkouška přesnosti přistání. Icarus Cup se koná každoročně v Lasham Airfield, Velká Británie, místo prvního letu poháněného člověkem.

Vzducholodi

Vynálezci vytvořili lidský pohon vzducholodi. Získáním výtah přes vztlak místo toho, aby vzduch proudil kolem profil křídla je pro pohon letadla zapotřebí mnohem menšího úsilí.[28][29][30]

Vrtulníky / rotorová letadla

Hlavní článek: Vrtulník poháněný člověkem

Ornitoptéry

2. srpna 2010 pilotoval Todd Reichert z Institutu pro letecká a kosmická studia na univerzitě v Torontu pohon na člověka ornitoptéra pojmenovaný Ptáček. Letoun s rozpětím křídel 32 metrů a hmotností 42 kilogramů byl vyroben z uhlíkové vlákno, balsa a pěna. Pilot seděl v malém kokpitu zavěšeném pod křídly a pumpoval nohama tyč, aby ovládal systém drátů, které mávaly křídly nahoru a dolů. Vlečen automobilem až do vzduchu, poté vydržel let téměř 20 sekund. Letěl 145 metrů s průměrnou rychlostí 25,6 km / h (7,1 m / s).[31] Podobné lety vypouštěné odtahem byly provedeny v minulosti, ale vylepšený sběr dat ověřil, že ornitoptéra byla schopná letu s vlastním pohonem, jakmile byla nahoře.[32][33][34]

Viz také

Reference

  1. ^ "Románový kluzák". Scientific American: 183. 10. září 1904.
  2. ^ Camas Prairie Chronicle (Cottonwood, Idaho), 5. srpna 1904
  3. ^ Cornelisse (2002)[stránka potřebná ]
  4. ^ „První letecké létající kolo na světě“. Populární věda: 41. říjen 1923. ISSN  0161-7370.
  5. ^ Smithsonian National Air and Space Museum Washington: Zaschka Human-Power Aircraft (1934)
  6. ^ Lange, Bruno (1970). Das Buch der deutschen Luftfahrttechnik. Verlag Dieter Hoffmann, str. 361.
  7. ^ „Letadlo přeletěné člověkem je šlapáno jako kolo“ Populární mechanika, Prosinec 1935 spodní str. 855
  8. ^ „Chris Roper B. Muscle Assisted Flight Before 1939. Human Powered Flying. Přístup k 2008-08-14“. Archivovány od originál dne 03.03.2016. Citováno 2008-08-14.
  9. ^ Sherwin, Keith (1976). Letět jako pták. Bailey Brothers & Swinfen. ISBN  0-561-00283-5.
  10. ^ Pedaliante
  11. ^ „Let poháněný člověkem - dosavadní úspěchy s novým návrhem“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 30. 9. 2007. Citováno 2007-04-15.
  12. ^ „Transport: Icarus to Bossi“. Čas. 8. února 1937.
  13. ^ Sale, Jonathan (9. listopadu 2011). "Opatrovník Oslava 50 let letu poháněného člověkem “. Londýn. Citováno 9. listopadu 2011.
  14. ^ 1962 video dokument na téma, natočeno uživatelem British Pathé
  15. ^ „Human Powered Flying od Chrisa Ropera - zpřístupněno 14. 8. 2008“. Archivovány od originál dne 10.02.2012. Citováno 2008-08-14.
  16. ^ Taylor 1962, str. 151.
  17. ^ The Guardian, 5. května 1962, přední strana
  18. ^ „Archivovaná kopie“. Archivovány od originál dne 2015-09-23. Citováno 2015-08-17.CS1 maint: archivovaná kopie jako titul (odkaz)
  19. ^ „Flying Magazine“. Létající: 36–. Červen 1963. ISSN  0015-4806.
  20. ^ Flight International 1977 str. 1254
  21. ^ A b Gossamers a další letadla Archivováno 03.10.2011 na Wayback Machine, Royal Aeronautical Society Human Powered Aircraft Group (přístup k 13. listopadu 2012)
  22. ^ Chrysalis Human-Powered Airplane: It Flew the First Time Out Archivováno 03.03.2016 na Wayback Machine, Royal Aeronautical Society Human Powered Aircraft Group (přístup k 13. listopadu 2012)
  23. ^ Geoffrey A. Landis, Letadlo poháněné člověkem - posádka Monarch Archivováno 02.02.2012 na Wayback Machine (zpřístupněno 13. listopadu 2012)
  24. ^ Gary Dorsey (1990), Plnost křídel: Výroba nového Daedala, ISBN  0-670-82444-5
  25. ^ Stránka Royal Aeronautical Society
  26. ^ Oficiální web SUHPA
  27. ^ [1] (nezaměňovat s Kupé Icare )
  28. ^ Vzducholoď poháněná člověkem
  29. ^ Další vzducholoď poháněná člověkem
  30. ^ DIY balón poháněný člověkem
  31. ^ Let člověka poháněného Ornithoperem v klopných křídlech: Newsletter Zóna Ornithopter, podzim 2010.
  32. ^ Projekt Ornithopter poháněný člověkem
  33. ^ UTIAS Snowbird 1
  34. ^ UTIAS Snowbird 2
Bibliografie

externí odkazy