Братья Уилбур и Орвилл Райт были американскими изобретателями и пионерами авиации. 17 декабря 1903 года братья Райт совершили один из первых полетов на устойчивом и управляемом самолете с двигателем; два года спустя они преодолели свой собственный рубеж, когда построили и подняли в воздух первый самолет. «Рамблер» расскажет о том, как братья Райт пришли к успеху и сумели поднять в небо свое творение.
Братья Райт. Слева Орвилл Райт, справа Уилбер Райт. Фотографии сделаны в 1905 г. Источник фотографий: Википедия
Братья Уилбер и Орвилл Райт, известные как американские пионеры авиастроения, уже в детстве заинтересовались этой областью. Однажды отец подарил им игрушечный вертолет размером в 30 см на основе модели французского изобретателя Альфонса Пено, но конструкция из бумаги, бамбука и пробки с круглой резинкой, которая вращала мотор, оказалась не очень прочной для детских игр — игрушка сломалась. И тогда братья решили сделать такую игрушку самостоятельно. Как они говорили потом, это зажгло в них интерес к полетам.
Уилбер и Орвилл с самого детства были верными друзьями, поэтому многие радости и тягости жизни они разделяли друг с другом. Не получив аттестатов об окончании школы, братья решили попробовать свои силы в бизнесе: создали печатный пресс и издавали собственную газету; открыли мастерскую по ремонту велосипедов, а затем наладили и собственное производство.
В 1896 г. на своем планере разбился немецкий инженер Отто Лилиенталь, не справившись с управлением, хотя за его плечами было более 2 тыс. полетов; а в 1899 г. произошло другое трагическое событие — гибель британского авиатора Перси Пилчера. Братья решили, что, пока другие экспериментаторы увеличивают мощность двигателей, они в свое свободное время займутся вопросом повышения безопасности полетов, созданием более надежного способа управления.
На свои собственные средства они решили начать эксперименты по созданию управляемых планеров. Подготовка была серьезной. Чтобы выбрать место для полетов, они тщательно изучали карту, переписывались с пионером авиации Октавом Шанютом и Национальной службой погоды. В результате они выбрали место, где регулярно дуют ветры и есть мягкая поверхность для посадки. Это оказалась долина Китти-Хоук в Северной Каролине, до которой из Дэйтона (штат Огайо) Уилбер и Орвилл добирались на нескольких поездах и паромах.
Слева планер 1901 г., которым управляют братья Райт. Справа планер 1902 г., которым управляют Уилбер Райт и помощник братьев Дэн Тейт. На фотографиях можно заметить более хорошие характеристики второго летательного аппарата: у него значительно более плоский угол наклона, а тросы удается удерживать практически вертикально. Источник фотографий: Википедия
Братья Райт создали несколько планеров, совершенствуя их конструкции. Один из самых знаменитых — планер 1902 г., за который 22 мая 1906 г. они получили патент США № 821393. В нем впервые была описана система аэродинамического управления. Братья Райт смогли полностью контролировать летательный аппарат по трем осям: продольной, поперечной и вертикальной. В сентябре и октябре 1902 г. они совершили около 1 тыс. полетов, самый длительный продолжался 26 с, за это время планер пролетел 190 м. После этого успеха братья решили создать летательный аппарат уже с двигателем — «Флайер» 1903 г.
Историки авиации спорят, действительно ли братья Райт были первыми создателями управляемых пилотируемых аппаратов с двигателем, так как в конструкции «Флайера» отсутствовали колеса, он нуждался во встречном ветре, есть и некоторые другие расхождения в его конструкции с современными представлениями о летательных аппаратах. Тем не менее именно полет «Флайера» 17 декабря 1903 г. Международная авиационная федерация признает «первым пилотируемым и управляемым полетом аппарата тяжелее воздуха с двигателем».
Материал подготовлен на основе информации из открытых источников.
115 лет назад, 17 декабря 1903 года, Уилбур и Орвилл Райт организовали подняли в воздух и посадили на землю самолёт Wright Flyer. В большинстве стран это событие признаётся первым в истории успешным полётом пилотируемого аппарата тяжелее воздуха, оснащённого двигателем. Тем не менее, первенство авиастроителей не раз оспаривалось — в том числе, институтом, в музее которого знаменитый самолёт хранится сейчас.
В отличие от других инженеров, стремившихся стать пионерами авиастроения, братья Райт сосредоточились не на попытках установить как можно более мощный двигатели на самолёт, а на изучении вопросов управления летящим аппаратом. Крупнейшим их фундаментальным достижением считается открытие ими трёх осей вращения самолёта. Разработанная с учётом этого принципа система управления воздушным судном позволила поддерживать его равновесие во время полёта и используется до сих пор. Свидетелями полётов были пять человек: трое спасателей из береговой охраны, местный бизнесмен и деревенский мальчик.
Продолжение истории после рекламы
Первая попытка поднять Wright Flyer в воздух была предпринята 14 декабря, однако успехом не увенчалась: самолёт упал сразу после взлёта. Через три дня летательный аппарат после небольшого ремонта снова был готов к испытаниям, которые на сей раз прошли успешно: первый полёт совершил Орвилл, пролетевший 36 с половиной метра, за 12 секунд, второй — Уилбер, преодолевший расстояние в 53 метра на той же скорости. Третий полёт имел продолжительность 15 секунд и дальность 60,5 метра.
Тем не менее, Смитсоновский институт в США долгое время отказывался признать первенство братьев Райт, основываясь на том, что в 1896 и 1903 годах секретарь этого института Сэмюэл Лэнгли провёл успешные полёты неуправляемого самолёта с двигателем, а в декабре 1903 года проводил испытания полноразмерного оснащённого двигателем самолёта «Аэродром». Эти испытания не увенчались успехом, однако именно «Аэродром» в Смитсоновском институте долгое время выставляли как первый аппарат тяжелее воздуха, «пригодный» для управляемого полёта с двигателем.
Продолжение истории после рекламы
Чтобы доказать свою правоту, в Смитсоновский институт привлёк ещё одного человека, находившегося в конфликте с братьями Райт. Американский авиастроитель Гленн Кёртисс 4 июля 1908 совершил первый в США «официальный» полёт на аппарате тяжелее воздуха года на самолёте June Bug, однако в 1913 проиграл братьям Райт судебную тяжбу о нарушении их патента. Кёртиссу предложили пилотировать усовершенствованную модель «Аэродрома», что, как рассчитывали все противники братьев Райт, могло бы поставить под сомнение их первенство. При этом о значительных модификациях самолёта институт умалчивал. Орвилл Райт ответил тем, что отказался передавать в экспозицию Смитсоновского института восстановленный Wright Flyer 1903 года, и вместо этого в 1928 году передал Лондонскому научному музею.
Продолжение истории после рекламы
Позднее Смитсоновский институт отказался от вводящих в заблуждение утверждений относительно своего самолёта, однако передан их музею знаменитый самолёт был лишь в 1948 году.
Стоит отметить, что некоторые люди до сих пор отсчитывают историю успешных полётов на самолётах не от 1903, а от 1906 года. В этот год 23 октября французский авиастроитель Альберто Сантос-Дюмон поднял в воздух экспериментальный самолёт 14-бис, и это был первый случай, когда за подобным событием наблюдало множество людей, а не небольшая группа свидетелей. Впрочем, первенство братьев Райт на сегодняшний день оспаривается редко.
Уилбер и Орвилл Райт – два брата-американца, которые
сконструировали первый самолёт с двигателем внутри, управляя им
находясь на борту. Общей целью братьев Райт было изучение
вопросов управления летающими аппаратами на длительные
расстояния. Самое известное достижение братьев Райт стало
открытие трёх осей вращения
самолета, суть которой была в следующем – во время полёта
самолёт описывал сложную траекторию в пространстве. Эта система
координат работала одновременно при движении и вращении вместе с
самолётом. С её помощью пилоты могли эффективно управлять
самолётом и держать его равновесие на протяжении всего полёта.
Такой метод стал основным при конструировании современных
самолётов. Для своих разработок братья Райт часто выполняли
эксперименты с аэродинамической трубой, что давало им большое
количество данных для проектирования и построения более
эффективных крыльев и пропеллеров. Метод управления и
балансировки путем перемещения веса тела летчика в работах
Шанюта, Лилиенталя и Пилчера братьев Райт полностью не
удовлетворил, поэтому они работали над совместными начальными
разработками.
Воздушный змей братьев Райт 1899 года: виды спереди и сбоку, видны средства управления. Перекос крыла виден на нижнем рисунке. (рисунок братьев Райт в Библиотеке Конгресса)
Нажмите на изображение, чтобы увеличить
Уилбер Райт (Wilbur Wright)
Орвилл Райт (Orville Wright)
В июле 1899 года Уилбер Райт проводит первые испытания
полутораметрового воздушного змея на перекашивание крыла. В ходе
эксперимента одна сторона крыла получала большую подъёмную силу и
поднималась, а сам аппарат начинал поворачиваться в направление
более низкого конца. Процесс перекашивания Уилбер выполнял с
помощью четырех прикрепленных к воздушному змею тросов. Этими
тросами учёный выполнял различные движения, и крылья аппарата
поворачивались вправо или влево соответственно.
Уже в 1900 году в долине Китти-Хоук, Северной Каролины, начались
первые испытания с управляемыми планерами. Точное место
экспериментов братья никому не сообщали, чтобы журналисты и
местные жители не узнали о пробных запусках аппаратов. Испытания
продлили несколько дней. Изначально основным грузом на борту были
мешки с песком и цепи. На первых запусках братья Райт испытывали
систему перекашивания крыла, управляя планером с земли. Тем не
менее точного получения данных не удавалось получить – нужен был
пилот, который бы лежал на нижнем крыле, что позволяло уменьшать
аэродинамическое сопротивление. С таким положением внутри
аппарата они выполняли свои полёты последующие 5
лет. Желание увеличить подъёмную силу привело братьев Райт к
новой конструкции. В 1901 году они построили новый планер,
который имел большую площадь крыла, что увеличивало число
предназначенных полётов. Тем не менее, планер оставил две
большие нерешённые проблемы. Во-первых, он смог обеспечить только
приблизительно одну треть расчётной подъёмной силы, а, во-вторых,
не всегда мог своевременно реагировать на перекашивание крыла,
поворачивая его в противоположном направлении.
Проведя работу над новыми данными, Райты в 1902 году создали
новый планер, сделав его профиль более плоским с уменьшенным
изгибом крыла. У предыдущего аппарата крылья были намного больше,
что не позволяло добиться желаемого результата. Поэтому братья
пришли к новой разработке, данные которой были предварительно
получены на испытаниях в аэродинамической трубе. Эти же данные
они и использовали в дальнейшем. Всего было выполнено на
планере 1902 года от 700 до 1000 полётов, где самый длительный
продолжался 26 секунд с дальность 190 метров.
В 1903 году пришло время планера со встроенным двигателем
«Флайнер-1». Аппарат имел новый пропеллер диаметром 2,6 м и
лопасти, сделанные из трёх склеенных кусков ели. Первый
полёт совершил Орвилл, он пролетел 36,5 метра за 12 секунд.
Следующие два были длиной примерно 52 и 60 метров, совершённые
Уилбером и Орвиллом соответственно. Их высота была около 3 метров
над уровнем земли. Все свои предварительные расчеты во время
экспериментов и последующие итоговые результаты при полётах с
двигателем братья Райт фиксировали в записных книжках.
Слева — планёр 1901 года, управляемый Уилбером (слева) и Орвиллом. Справа — планёр 1902 года, управляемый Уилбером (справа) и Дэном Тэйтом, помощником
Первый полёт Флайера-1 17 декабря 1903 года, пилотирует Орвилл, Уилбер — на земле. Фотография Джона Т. Дэниелса
Материал подготовлен на основе информации из открытых
источников.
Изображения — Википедия
В конце 19 века уже всё было готово для изобретения самолёта. Вот тебе теория о подъёмной силе крыла, вот тебе компактный двигатель внутреннего сгорания. Но ни у кого не получалось — аппараты в полёте были неуправляемыми и падали. В результате полноценно летающий самолёт собрали двое самоучек из американской глубинки.
Про образование не шучу — Уилбер и Орвилл Райт даже школу не закончили.
В чём прикол братьев Райт и чем их история поучительна для менеджеров проектов?
Может, они были богатые сумасброды? Да нет, всего лишь средней руки предприниматели — владели магазином велосипедов и веломастерской.
В общем, хотите поскорее запустить работающий прототип — урезайте хотелки. А теперь следите за руками:
Правительство США выделило грант в $50k на разработку самолёта Сэмюэлю Лэнгли, но тот взлететь так и не смог. А братья Райт построили свой летающий образец Flyer I всего за тысячу долларов.
Хотя может быть в этом и разгадка? Когда у тебя мало ресурсов, поневоле нужно отбросить всё лишнее и сфокусироваться на самом важном. А самое важное было — решить проблему управления самолётом в полёте.
На дворе 1896 год. Братья сидят у себя в веломагазинчике в Огайо и читают выдержки из газет, посвящённые полётам энтузиастов. Идея о самолёте в то время витала в воздухе (каламбур#1).
Типичный способ изобретения самолёта был такой:
1) Построить планер поэкзотичнее. Побольше плоскостей, хвостов и свистелок.
2) Поставить движок помощнее.
3) Попробовать взлететь
4) Упасть и разбиться
?????
5) PROFIT!
Немецкий инженер Отто Лилиенталь готовится к полёту. Погиб в 1896 во время очередных испытаний.
Братья подумали — если падать и разбиваться, то до успешного прототипа можно и не дожить. Нужно иное решение. Три года им понадобилось на раскачку и обдумывание, а в 1900 году они начали строить модели планеров и испытывать разные способы управления.
Представим, что движок у нас уже есть.
Как заставить самолёт лететь туда, куда нам надо? Потренируемся на моделях и воздушных змеях.
А управление самолётом разложим по осям.
Крен (продольная ось). Что, если накренить самолёт? Например, на велосипеде мы же создаём крен всем телом, чтобы повернуть на скорости? Давай попробуем.
А как это сделать? Заметили, что птицы слегка сгибают крыло, чтобы повернуть.
И изобрели схему с перекашиванием крыла (до использования элеронов не додумались). Оказалось, работает. Планёр меняет траекторию, выравнивается, и дальше летит снова прямо.
Тангаж (поперечная ось). Чтобы набрать высоту или опуститься, нужно задрать или опустить нос. Поставим спереди маленькие крылышки, наклон будем регулировать ручкой. Так изобрели рули высоты (по схеме «утка»).
Рыскание (вертикальная ось). И последнее — как повернуть нос самолёта влево или вправо? Поставим вертикальное оперение сзади.
Во время испытаний обнаружили, что нос поворачивать влево-вправо можно, но направление полёта от этого не меняется.
Т.е. руль пригодится для борьбы с рысканием, но не для изменения траектории полёта. Крен рулит! (каламбур#2)
1902 год. Все органы управления уже есть, не хватает мотора.
Все эти открытия Уилбер и Орвилл Райт сделали за три года, пока тренировались с планёрами без мотора.
Тренировки проводили на пляжах в Китти-Хоук (Северная Каролина) — специально выбрали такое место, чтобы дул постоянный ветер. А песок пригодился для мягких посадок.
Сначала — таскали на тросе простой воздушный змей с балластом. В роли балласта выступал мешок с песком и даже соседский мальчик (true story).
Потом уже начали летать с пилотом на борту. Совершили 2000 (две тысячи) полётов в среднем по 30 секунд. И наконец, в 1903 на планёр поставили двигатель и получился самолёт Flyer I.
Вот ещё несколько революционных фишек, которые внедрили братья Райт уже в первой модели.
Профиль крыла. Про подъёмную силу уже было многое известно, но оптимальный профиль ещё не был разработан.
Крыло в разрезе должно быть выпуклым наверх. Тогда поток воздуха сверху создаст разрежение, а снизу начнёт действовать подъёмная сила.
Вопрос в форме этой выпуклости.
Братья догадались, что «горбик» нужно расположить ближе к передней кромке крыла. Так подъёмная сила крыла будет больше, чем если оставить выпуклость по центру.
«Догадались» — это я конечно неточно выразился. Пляжные сезоны 1900-1901 разочаровали — нормальной подъёмной силы не получалось. После чего братья построили аэротрубу:
Протестировали в ней 200 вариантов формы крыла и только после этого выбрали оптимальный профиль.
Форма винта. Пропеллер тоже пришлось изобретать самим.
Сначала все авиаторы думали, что воздушные винты будут похожи на гребные винты судов — с широкими и короткими лопастями. Братья Райт изобрели свой вариант: с двумя длинными и узкими лопастями.
КПД у таких воздушных винтов больше.
А две лопасти сделать было проще и технологичнее, чем три — бери доску и выстругивай из неё винт целиком.
Разворачивающий эффект. У винтовых самолётов возникают проблемы с управлением: аппарат всё время разворачивает и кренит в одну сторону. Эффект особенно заметен при низких скоростях.
Решили проблему элегантным способом — установили ДВА толкающих винта, крутящихся в разные стороны:
Визуализация Флаера, вид сзади. Стрелками показано вращение винтов.
Лёгкий двигатель. С тяжёлым не поднимешь аппарат, не хватит подъёмной силы крыльев. Прикинули, что нужен ДВС, выдающий 8 лошадиных сил при весе не более 90 кг. Таких движков на рынке не было, пришлось сделать самим. Блок цилиндров отлили из сплава алюминия и меди в ближайшей литейной мастерской (для маскировки закрасили чёрной краской, чтобы конкуренты не прознали об алюминии).
Остальные детали приладил их веломеханик Чарли Тейлор. Собирали без чертежей. Получившийся двигатель весил 70 килограмм и выдавал 12 л.с.
Слева — блок без крышки. Справа — крупным планом камеры поджига топлива.
Управление задом. За подъём-спуск отвечает ручка. Как управлять креном? Приделать ещё одну ручку или изобрести джойстик? Это сложно, ограничимся простой схемой — нужно двигать бёдрами влево или вправо:
Заодно натренируешь себе косые мышцы живота!
Первые испытания чуть не привели к катастрофе — выяснилось, что планер начинает рыскать при крене. Тут и пригодился руль направления на хвосте — тросик руля синхронизировали с креном, получилась компенсация и самолёт стал поворачивать нормально.
Рельсы для взлёта. Ещё одна фича, которую обрезали — шасси. Во-первых, лишний вес. Во вторых — колёса бы увязли в песке при разбеге.
Вышка с грузиком в роли катапульты.
Для запусков использовали однопутный рельс длиной 18 метров, взлетали против ветра — этого хватало.
Расположение двигателя и пилота. Фюзеляж — роскошь и лишний вес, не будем даже проектировать. Движок поставим прямо на крыло. Расположить и двигатель и пилота на одной оси не получается, поэтому положим их рядом, соблюдая развесовку:
Да, пилот не лежит по центру, ну и что?
Всё готово. Братьям так не терпелось начать испытания, что поехали на пляжи в декабре! И получилось. Первый полёт с мотором продлился целых 12 секунд.
Морозное утро 17 декабря 1903. Полетать удалось 4 раза, потом самолёт развалился от порыва ветра. Движок сняли и использовали в следующей модели.
Через год — модель Flyer II, летали уже у себя в Огайо в среднем по 5 минут.
В 1905 — Flyer III. Установили более мощный двигатель, применили независимое управление рулем направления и перекашиванием крыла, заменили лежачее положение пилота на более удобное сидячее.
1905 год. Модель Flyer III, полёт длился уже 33 минуты.
А дальше — разобрали самолёт и не летали два года, пока не решили вопросы с патентом и не заключили контракты с правительством США и Франции.
В 1908 году Уилбер Райт с триумфом продемонстрировал усовершенствованный вариант «Флаера» во Франции. Взлетали с пассажиром, катали всех желающих.
Европейские авиаторы были в шоке — они до сих пор бьются над загадкой управления — а эта штука уже летает.
Братья проснулись знаменитыми на весь мир. Слава была заслужена.
А вот с доходами от идеи получалось не очень. По идее, патент защищал саму схему управления планером по трём осям. Все современные самолёты работают по этому принципу, так что братья должны были получать лицензионные отчисления от каждого произведённого с тех пор аппарата. Но не срослось.
Как только принцип управления был продемонстрирован — все авиаторы поняли, что это очень просто и как они раньше сами не догадались.
Прогресс было не остановить, все страны бросились клепать свои самолёты.
Идея с патентной защитой не взлетела (каламбур#3).
Патентные войны.
Братья продали лицензию на постройку своих аппаратов в США и Европе. А также основали компанию в Огайо, чтобы самим строить самолёты и продавать всем желающим.
Двигатели заказывали у Гленна Кёртиса, мотогонщика и предпринимателя, он делал самые лёгкие и надёжные движки. И он тоже заинтересовался самолётами и начал строить свои модели. Первым сделал гидросамолёт, попробовал бомбометание и стрельбу из пулемёта с самолёта. Первым отработал взлёт и посадку на корабль.
А братья Райт ревниво наблюдали, как во всём мире растёт количество и качество самолётов. За всеми не уследишь! В Америке они начали процесс против Кёртиса, который длился пять лет. Они выиграли, но платежей от компании Кёртиса так и не дождались. И если американские суды вставали на сторону братьев, то в Европе судьи не спешили штрафовать свои компании в пользу американцев. Немцы вовсе отказались признавать их приоритет и платить лицензионные отчисления. Во Франции судебный процесс тянулся до 1917, а там и действие патента кончилось.
В 1912 неожиданно от тифа умер Уилбер Райт. Постоянные поездки по судам и нервотрёпка не лучшим образом сказались на его здоровье. Дело продолжил Орвилл. Но на разработку новых моделей и ведение бизнеса сил у него уже не было. К этому времени самолёты Wright Company считались худшими по качеству, чем европейские. Орвилл Райт продал компанию в 1915 году. Но продолжал судебные споры и в итоге перессорился со многими пионерами авиации. Всё это негативно сказалось на авиапромышленности США. К 1917 году, когда Америка вступила в войну, нормальных истребителей у американцев не было. Лётчики летали на французских Ньюпорах.
Чему поучиться у братьев Райт — как резать фичи и запускать MVP, изображение №14
А американцы срочно развернули у себя лицензионное производство французских, британских и итальянских моделей. И единственными серийными американскими самолётами в той войне были летающие лодки Кёртиса, вот ирония судьбы))
Взлёт летающей лодки «Кёртис» AB-2 с катапульты «Северной Каролины», 12 июля 1916 г.
Конечно, списывать всё на патентные войны братьев Райт было бы натяжкой.
Основная причина — США поздно вступили в войну, у них просто не было необходимости развивать ВВС и специализированные виды самолётов.
Орвилл Райт после 1918 года не пилотировал самолёты. Работал авиационным чиновником, умер в 1948 году, успев застать зарождение сверхзвуковой авиации.
Выводы для начинающих изобретателей:
- Возраст, образование, материальное положение — не помеха
- Есть инвестор — хорошо, нет — начинайте без денег
- Рискуйте своей шкурой тогда, когда уже потренировались на моделях и соседских ребятишках
- Для запуска работающего прототипа нещадно урезайте фичи
- Заранее думайте, как монетизировать идею.
Продуктивной вам работы и мирного неба над головой!
1. Виртуальный музей авиации: wright-brothers.org
2. Райан Норт. Как изобрести всё (Эксмо, 2019)
3. Канал Learn Engineering на ютубе, ролик про Flyer I: youtu.be/LigpsX1KoQE
Облачный VPS с быстрыми NVMе-дисками и посуточной оплатой у хостинга Маклауд.
Слава
Во Франции Уилбур нашел гораздо более восприимчивую аудиторию. Он совершал много публичных полетов и подвозил официальных лиц, журналистов и государственных деятелей. В 1909 году Орвилл присоединился к своему брату в Европе, как и их младшая сестра Кэтрин. Райты стали там огромными знаменитостями, их принимали члены королевской семьи и главы государств, и они постоянно фигурировали в прессе.
Продолжение истории после рекламы
Братья Райт начали продавать свои самолеты в Европе, прежде чем вернуться в Соединенные Штаты в 1909 году. Они стали успешными бизнесменами, выполняя контракты на поставку самолетов в Европе и Соединенных Штатах.
Уилбур и Орвилл всегда разделяли заслуги в своих нововведениях и поддерживали тесные отношения на протяжении всей своей жизни. Однако за кулисами существовало разделение труда. Обладая острым чутьем, Уилбур был организатором бизнеса, занимая пост президента компании.
Продолжение истории после рекламы
Управляемый полёт
Пожалуй, главная заслуга братьев Райт состояла в создании системы управления планером. С помощью разработанного ими подвижного вертикального руля, Райты научились контролировать летательный аппарат в полёте по трём осям – крену, рысканию и тангажу. Другое не менее выдающееся их достижение – использование аэродинамической трубы при создании моделей планеров.
Аэродинамическая труба, придуманная Райтами
Первый полет
Всегда работая над различными механическими проектами и следя за научными открытиями, братья Райт внимательно следили за исследованиями немецкого летчика Отто Лилиенталя. Когда Лилиенталь погиб при крушении планера, братья решили начать собственные эксперименты с полетами. Решив разработать свою собственную машину, Уилбур и Орвилл направились в Северную Каролину, известную сильными ветрами.
Продолжение истории после рекламы
Уилбур и Орвилл принялись за работу, пытаясь понять, как сконструировать крылья для полета. Они заметили, что птицы наклоняют свои крылья для баланса и контроля, и попытались подражать этому, разработав концепцию под названием «деформация крыльев». Когда они добавили подвижный руль, братья Райт обнаружили, что у них уже есть тот самый ключ к успеху.
17 декабря 1903 года им удалось совершить первый свободный управляемый полет на механическом самолете тяжелее воздуха. Уилбур пролетел на их самолете 59 секунд на расстоянии 852 футов, что является выдающимся достижением.
Продолжение истории после рекламы
Братья Райт вскоре обнаружили, что их успех оценили не все. Многие в прессе, а также коллеги-эксперты вообще не хотели верить утверждениям братьев. В результате в 1908 году Уилбур отправился в Европу, где, как он надеялся, ему удастся убедить публику и продать самолеты.
От планера к самолёту
Превращение планера в самолёт стало возможным, благодаря «Флайеру-1» — бензиновому 12-сильному 100-кг двигателю, который с помощью цепных передач приводил в движение 2 толкающих винта, симметрично расположенных позади крыльев. Кстати, именно братья Райт пришли к выводу о том, что в отличии от корабельных винтов, самолётные лопасти представляют собой ничто иное, как вращающиеся в вертикальной плоскости крылья.
Самолет братьев Райт
Первые полёты
Дефицит инженерных знаний, столь необходимых для расчётов, братья восполняли из книг Лилиенталя. Свой первый планер они запустили в начале октября 1900 года в районе городка Китти Хоук.
Первый планер братьев Райт
Беспилотный первенец братьев Райт напоминал что-то среднее между планером и воздушным змеем, поскольку удерживался над поверхностью земли с помощью тросов. Всего в сентябре-октябре 1902 года Вильбур и Орвил более тысячи раз поднимались в небо, постоянно совершенствуя своё детище.
Небесные братья
Это был удивительный союз. Уилбура и Орвила Райт объединяли не только кровные узы, но и страстная мечта о покорении неба, зародившаяся в раннем детстве после того, как отец подарил им удивительную игрушку из бамбука и бумаги, чем-то напоминающую современный вертолёт.
Как и многие пионеры авиации того времени, братья начали с создания планеров. На это их вдохновили труды выдающегося немецкого планериста Отто Лилиенталя, совершившего более 2000 полётов и трагически погибшего в августе 1896 года. Этому способствовало также и то, что в 1892 году братья Райт стали владельцами велосипедного магазина и мастерской, где они создавали свои первые планеры, а затем и самолёты.
Первые патентные тролли
Фотографические пластинки 1905 года донесли до нас портреты Орвилла Райта (34 лет) и Уилбура Райта (38 лет).
17 декабря 1903 года братья Орвилл и Уилбур Райт совершили первый удачный полёт на аппарате тяжелее воздуха. Они смогли влететь на своей машине, «Флайер», прямо в исторические книжки. Но кроме того, в последующее десятилетие их машина носила их по залам суда по всей Европе и Северной Америке.
В судах братья Райт вели длительную, неприглядную и по большей части безуспешную битву против других пионеров авиации по вопросу принадлежности принципов аэронавтики, делающих полёты возможными. Братья Райт цитировали патент 1906 года на свою машину и утверждали, что эти принципы принадлежат им, обвиняя конкурентов в краже интеллектуальной собственности. Давая отпор в суде, конкуренты Райтов утверждали, что теория, лежащая в основе машин, является общественным достоянием человечества, и доказывали, что патент Райтов относится только к конструкции их аэроплана.
В ходе этой битвы Райты показали себя не только пионерами авиации. Они также показали себя пионерами той деятельности, что иногда называют патентным троллингом: противоречивой современной практики судебных разбирательств с конкурентами по поводу нарушений, выходящих за пределы патента. Их наследием, таким образом, служат не только гениальность и инновации, но и сутяжничество и препятствие прогрессу. Ни шатко ни валко продвигая аэронавтику в начале XX века, Орвилл и Уилбур Райт тратили свои таланты и энергию – а также таланты и энергию самых одарённых своих конкурентов – на юридические битвы, происходившие с 1909 по 1917 годы. В результате американская авиация неизмеримо пострадала, а Райты установили опасные прецеденты для последующих поколений будущих патентных троллей.
Требования, связанные с патентом братьев Райт работали примерно так же, как и у сегодняшних патентных троллей. Рассмотрим часто цитируемый пример патентных неприятностей прошлого десятилетия: дело компании Personal Audio. Компании принадлежал патент 2001 года на «систему распространения аудиопередач и сообщений, в которой центральная система организует и передаёт сегменты программ подписчикам в разных местах», который она использовала в связи с предполагаемым выходом MP3-плеера (который так и не был выпущен). После того, как её иски о нарушении патента были отклонены в апреле 2015 года, компания использовала этот патент для доказательства того, что она изобрела идею подкастов, и что подкастеры, таким образом, занимаются кражей их интеллектуальной собственности. Эти судебные иски разделяет сто лет, однако общая схема требований Personal Audio и братьев Райт по сути идентичны.
Чтобы понять иски Райтов, сначала нужно изучить содержимое их патента. Патент, полученный ими через три года после первого полёта, описывал «летающую машину», с упором на наиболее революционный вклад братьев в исследования в области аэронавтики: их инновационный механизм управления самолётом в полёте.
По схеме Райтов – и почти во всех более поздних самолётах – управление осуществлялось при помощи того, что братья называли «поперечными кромками» крыльев самолёта. На практике это означало необходимость двигать задними внешними кончиками крыльев в разных направлениях, чего Райты добились при помощи тросов, искривляющих крылья «Флайера», сделанные из дерева и ткани. Для примера попробуйте скручивать в разных направлениях концы коробки со спагетти.
Искривление крыльев было ключевой инновацией, сделавшей пилотируемый полёт с мотором осмысленной реальностью. И хотя более ранние модели аэропланов могли отрываться от земли, все они были по сути своей нестабильными и невероятно опасными. Орвилл и Уилбур по праву гордились своей идеей и заслуживали любой защиты интеллектуальной собственности, которую мог обеспечить закон.
Однако Райтам захотелось запатентовать не только свой механизм искривления крыльев, но и все будущие устройства, способные двигать «поперечные кромки» крыльев самолёта – то есть, подать юридическую заявку на открытые ими принципы аэронавтики. Если бы патент интерпретировали так, как они хотели, это обеспечило бы им монополию на рынке авиации на многие годы.
К счастью для последовавшей истории авиации, многие из ранних конкурентов Райтов согласились рискнуть участием в юридической битве. Одним из таких конкурентов был Гленн Кёртисс, производитель мотоциклов, ставший разработчиком аэропланов, превратившийся в одного из самых яростных соперников Райтов. Оснастив свой самолёт подвижными закрылками, названными элеронами, вместо механизма искривления крыльев, Кёртисс надеялся избежать нарушения патента Райтов. Но поскольку управление его самолётом работало по тому же принципу, Райты посчитали, что это стоит разбирательства.
Кёртисс, однако, был не одинок в своей юридической беде. Между 1909 годом, когда Райты впервые подали в суд на Кёртисса, и 1917, когда патент Райтов был приостановлен, братья подали иск против одного из истинных героев ранней авиации.
Финансовые результаты исков были неоднозначными. Немецкий судья отклонил иск Райтов. Французский суд встал на их сторону. В США судьи дважды отказывали Кёртиссу – хотя, как и во Франции, юридические споры не давали братьям возможности собирать сколь-нибудь значительные роялти до момента разрешения патентной войны. Тем временем непрекращающаяся угроза получения от юристов Райтов письма с жёсткими формулировками убедила более робких конкурентов проглотить свою гордость и оплатить братьям значительные суммы за возможность выставить свои летательные аппараты.
Однако если финансовые результаты патентной войны оказались неоднозначными, её влияние на американскую авиацию было безусловно негативным. Ещё до смерти Уилбура в 1912 году, в разгар тяжбы, Райты пренебрегали исследованиями и разработками. К 1915 году, когда Орвилл продал компанию, основанную им со своим братом, их самолёт высмеяли, как опасный и устаревший. Вызывав когда-то зависть, самолёт Райтов стал посмешищем. Тем временем, хотя во время патентных войн другие американские разработчики продолжали разрабатывать впечатляющие инновации, индустрия авиации США в целом была заторможена тяжбами. Ко времени начала участия США в Первой Мировой войне в 1917 году состояние отечественной авиации было столь унылым, что правительство США не смогло найти ни единого самолёта, подходящего для военной службы. Таким образом страна, изобретшая летающие аппараты с мотором, бороздила разорванные войной небеса Европы в иностранных самолётах.
Расстроенный таким положением дел, активно рвущийся наверх политик Франклин Делано Рузвельт, тогда служивший помощником министра ВМФ, решил действовать. Надавив на ключевых игроков американской индустрии аэронавтики, Рузвельт убедил держателей интеллектуальной собственности сформировать патентный пул, который позволил бы производителям самолётов использовать технологии друг друга за скромный гонорар. Тем самым Рузвельт, по сути, привёл патентную войну к давно уже требовавшемуся финалу.
Нельзя сказать, чтобы Райты проиграли патентную войну. Орвилл и Уилбур получили огромные деньги от испуганных конкурентов, несмотря на отсутствие чёткого решения суда в их пользу. Но в долгосрочной перспективе многочисленные обстоятельства – среди которых важнейшим было историческое развитие – обернулись против Райтов, обеспечив, чтобы принципы аэронавтики, открытые ими, принадлежали всем.
Сегодня мы должны помнить не только первый исторический полёт Райтов, но и годы бесполезных и неприятных юридических конфликтов, в которые те впутали основанную ими же индустрию.
Самолёт братьев Райт. Кто же был первый?
До сих пор среди историков авиации нет единого мнения относительно того, кто же создал первый в мире самолёт. Большинство из них всё же отдают предпочтение американцам братьям Уилбуру и Орвилу Райт.
Однако у их оппонентов есть свои весомые аргументы против. Ведь до самолета братьев Райт в небе уже побывали моноплан нашего гениального соотечественника Александра Фёдоровича Можайского в июле 1882 года и управляемый воздушный шар, пилотируемый его создателем французом Альберто Сантос-Дюмоном в октябре 1901 года.
«Воздухоплавательный снаряд» А. Ф. Можайского на десятилетия опередил своё время. Он имел паровую силовую установку, три винта, фюзеляж с неподвижным крылом, шасси, полноценную систему управления, состоящую из рулей высоты, стабилизатора, киля – короче всё то, что есть у современного самолёта.
Ближайший конкурент — самолет Можайского
Во время первого испытательного полёта он разогнался до 45 км/час, оторвался от помоста и, пролетев чуть больше 200 метров, завалился набок и упал. После неудачи интерес к уникальному изобретению со стороны власть предержащих пропал, работы были свёрнуты, а спустя 8 лет А. Ф. Можайского не стало.
Ранние годы
Уилбур Райт родился 16 апреля 1867 года недалеко от Милвилля, штат Индиана. Он был средним ребенком в семье из пяти детей. Его отец, Милтон Райт, был епископом в Церкви Объединённых Братьев во Христе. Его матерью была Сьюзен Кэтрин Кернер.
Продолжение истории после рекламы
Позже семья переехала в Дейтон, штат Огайо. В детстве товарищем по играм Уилбура был его младший брат Орвилл Райт , родившийся в 1871 году в Дейтоне.
Милтона Райт часто отправлялся с проповедями в дорогу, а возвращаясь назад, привозил детям игрушки. В 1878 году он привез своим мальчикам небольшую модель вертолета. Сделанная из пробки, бамбука и бумаги и оснащенная резиновой лентой для вращения лопастей, модель была основана на конструкции французского пионера авиации Альфонса Пено. Очарованные игрушкой и ее механикой, Уилбур и Орвилл на всю жизнь полюбили воздухоплавание и полеты.
Продолжение истории после рекламы
Уилбур был сообразительным и прилежным ребенком и отлично учился в школе. Он планировал поступить в Йельский университет после окончания школы, однако зимой 1885-1886 года несчастный случай изменил ход жизни Уилбура. Он был тяжело ранен во время хоккейного матча и получил удар клюшкой по голове.
Хотя большинство его травм зажило, инцидент поверг Уилбура в депрессию. Он не получил аттестат об окончании средней школы, отменил планы на поступление в колледж и остался в доме своей семьи. Уилбур провел большую часть этого периода дома, читая книги в семейной библиотеке и заботясь о своей больной матери, которая умерла в 1889 году от туберкулеза.
Продолжение истории после рекламы
В 1889 году братья основали собственную газету West Side News. Уилбур редактировал газету, а Орвилл был издателем. Братья также разделяли страсть к велосипедам — новое увлечение, охватившее всю страну. В 1892 году Уилбур и Орвилл открыли магазин велосипедов, ремонтировали велосипеды и продавали велосипеды собственного дизайна.
Эпилог
Тандем Райтов разлучила смерть Уилбура в 1912 году. Он прожил всего 45 лет. Его младший брат Орвил пережил его на 36 лет. За это время авиация совершила поистине гигантский прыжок от первых «летающих этажерок» до реактивных лайнеров.
Уилбур и Орвил Райт
Наследие
Уилбур заболел во время поездки в Бостон в апреле 1912 года. Ему поставили диагноз брюшной тиф, и он умер 30 мая в своем семейном доме в Дейтоне. Милтон Райт записал в своем дневнике:
«Короткая жизнь, полная последствий. Безошибочный ум, невозмутимый нрав, большая самонадеянность и такая же большая скромность, ясно видя правду, неуклонно преследуя ее, жил и умер».
Орвилл провел последние три десятилетия своей жизни, работая в советах и комитетах, связанных с аэронавтикой, в том числе в Национальном консультативном комитете по аэронавтике, предшественнике Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА).
Продолжение истории после рекламы
Ни Орвилл, ни Уилбур никогда не были женаты. 30 января 1948 года Орвилл умер после второго сердечного приступа. Он похоронен на семейном участке Райт в Дейтоне, штат Огайо.
Первый полёт
Пасмурным, ненастным, зимним утром 17 декабря 1903 года Уилбур и Орвил Райт вместе со своими помощниками выкатили из ворот мастерской на пустынный пляж Китти Хоук своё детище. Первым сел за руль Уильбур. Полёт завершился на 13-й секунде. Преодолев по воздуху расстояние в 30 метров, самолёт братьев Райт успешно приземлился. Сменяя друг друга, братья четырежды поднимались в небо, увеличив время пребывания в полёте до минуты. Радость, однако длилась недолго. Уже после окончания полётов сильный порыв ветра, внезапно налетевший с океана, приподнял самолёт и опрокинул на пляжный песок, превратив его в груду обломков.
Одна из поздних моделей