A géprepülés kezdete, a Wright testvérek repülésének 110 éves jubileuma

1903. december 17-én, csütörtökön délután. Orville táviratozott apjának, hogy repülőgépükkel önerőből négy sikeres repülést hajtottak végre. Miért tartják ezt az időpontot a motoros repülés hivatalos születésnapjának, hiszen előttük is végeztek, többé-kevésbé hivatalosan dokumentált motoros repülést? Ki volt Orville és Wilbur Wright? Mi volt a sikerük titka?

A Wright család

A teológus professzor Milton Wright (1828-1917) és Susan Catherine Koerner (1831-1889) 1859-ben házasodott össze. A családban hét gyermek született ezek közül Wilbur harmadikként 1867. április 16-án, Orville hatodikként, 1871. augusztus 16-án látta meg a napvilágot.

wilbur_wright   Orville-Wright

Wright Cycle Company

1892-ben Orville, Wilburral megalapította a kerékpárjavítással és eladással foglalkozó Wright Cycle Exchange nevű vállalkozást, majd ezt Wright Cycle Company névre keresztelték át. A javítások mellett már új kerékpárok készítését is végezték. Az 1897-től Daytonban, a 1127 West Third Street-en lévő műhelyben gyártották a kerékpárokat, de később ugyanitt készültek a repülőgépeik is.

Wilbur és Orville, a kezdő aviatikusok

A testvérek 1896-ban olvastak a híres siklórepülőről, Otto Lilienthalról és ezután kezdtek érdeklődni az aviatika iránt. Elhatározták, hogy repülőgépet építenek és repülni fognak. Amerikában, mint szerte a világon többen is folytattak motoros repülő kísérleteket, de a „szerencse” a Wright testvérek mellé szegődött. Az egykori kerékpárkészítők aviatikai tevékenységüket céltudatosan végezték és a „szerencse” nem véletlenül szegődött melléjük. Tanulmányozták Samuel Langley (1834-1906) kísérleteit és kapcsolatba léptek Octave Alexander Chanute (1832-1910) – tapasztalt vasútmérnökkel, aki az 1890-as évek második felében siklórepülő kísérleteket folytatott a Michigan-tó környékén.

Wright-ék és a vitorlázórepülés

Wright-ék évekig, folyamatosan igen alapos számításokkal, mérésekkel és azokat modellezve támasztották alá elgondolásaikat. A munkát sárkányokkal és siklógépekkel kezdték. Megvizsgáltak 200 féle szárnyprofilt, melyhez saját építésű szélcsatornát használtak. Foglalkoztak a térbeli mozgás elméletével és gyakorlatával. A megvalósítás során a szilárdságilag kedvezőbb kétsíkú szárnykialakítás mellett döntöttek és 1899-ben először egy zsinórokkal kormányozható, 1,5 m-es fesztávú, sárkányt készítettek. Az első siklógépük, ami 1900-ban épült már nagyobb méretű volt, 5,2 m fesztávval és 15 m2 szárnyfelülettel rendelkezett. Az első kötött repülőpróbákat október elején végezték az Atlanti-óceán partvidékét. Kedvező szélben a magassági kormánnyal ellátott, kötelekkel a földhöz rögzített, alig 23 kilogramm tömegű lécekből készült, vászonborítású, törékeny gépen néhányszor, másodpercekre Wilbur a levegőbe is emelkedett. A másodikat, mely már 6,7 m-es fesztávval, oldalkormány nélkül készült 1901. július-augusztusban próbálták ki. Ez már alkalmas volt emberrel végzett kötött repülésre és a 40 kilogramm tömegű gépükkel végül is több száz, 20-120 m közötti siklást végeztek. A szívós munkával elért sikereik ellenére Wrightéknak még mindig maradtak fenntartásaik, főleg a kormányzással kapcsolatban. Az 1902-ben épült, már szinte minden tekintetben „tökéletes” kétfedelű siklógépükkel szeptember-októberben több, mint ezer repülést hajtottak végre. Ezzel 1903 októberében Wilbur rekordidőt, 43 másodpercet vitorlázott. A 9,7 m fesztávú, 50,8 kg tömegű, nagyobb íveltséggel, 28,4 m2 szárnyfelülettel rendelkező egy, majd kétsíkú magassági kormánnyal bíró gépen már együttesen alkalmazták azokat a megoldásokat, melyek lehetővé tették a mindhárom tengely körüli kormányzást. A legbonyolultabb a hossztengelykörüli megvalósítása volt. A gép bedöntését a szárnyvégek elcsavarásával érték el.

KH01_FS  1900

1902  1902Glider

A repülőkísérletek helyszíne

Gépeiket Daytonban, készítették és azok kipróbálására olyan helyet kerestek, ahol közel állandó erősségű szél fújt. Ilyet csak az otthonuktól távoli – 1000 km-re – North Carolinában, találták meg. Ez egy szigeten volt a Kitty Hawk nevű településtől 4 mérföldre – 6,4 km-re – lévő Kill Devil Hill nevű helyen. Itt ütötték fel évről-évre a tanyájukat egy meteorológiai és tengeri mentőállomás viszonylagos közelségében. Egy faépületekből és sátorokból álló kis táborban befejezték be az ide szállított repülőgépeiket. Itt az Atlanti-óceán felől fújó, átlag 13 mérföldes szél a szeptember-októberi hónapokban volt a legkedvezőbb a számukra. A területen lévő nagy domb, a „Big Kill Devil Hill” 30 méter magas volt, mely a tetejétől az aljáig, széliránnyal szemben 166 m hosszú, 10,5o-os lejtésű sima felszínnel rendelkezett. A pilótával együtt, mintegy 120 kg tömegű siklógépek dombtetőről a tömegvonzás és a domboldalon felfelé áramló levegő kölcsönhatásaként, kisebb-nagyobb magasságba emelkedve siklottak lefelé a domb lábához és értek földet a puha homokban.

1901KittyHawkCamp

A Flyer kifejlesztése

1902 végén a Wright testvérek elérkezettnek látták az időt az igazi céljuk, a motorral felszerelt, önállóan felszállni tudó repülőgép elkészítésére. Motoros gépük alapját az 1902-es siklógépük jelentette. Orwille és Wilbur a lehető legkönnyebb és legerősebb motort kívánta alkalmazni. Ezért a mindenhez értő ezermesterek Charles Taylor jelentős segítségével egy teljesen egyéni tervezésű és kivitelezésű motort készítettek 1903 tavaszán. A siklógépüket áttervezték, hogy a motorból adódó többlet tömeget képes legyen hordozni.

Az első kísérlet

1903. október elején értek a táborukba, ahol összeszerelték azt. Az időjárás sajnos egyre romlott, de december 14-én, hétfőn a táboruk mellett lévő nagy domb lejtőjén lévő sínre tették a gépüket. Az első felszállás pilótáját pénzfeldobással sorsolták és a szerencse Wilburnak kedvezett, de a próba a 32-35 km-es szélben elég kockázatosnak tűnt. A gépük 10 óra 35 perckor elindult a sínen, majd orrát felemelve 3,5 másodperces ugrást hajtott végre és a túlzott kormánymozdulat következtében a homokban kötött ki. A pilótának semmi baja sem történt, de a gép kis javításra szorult.

A történelmi repülés

Két nappal később, 16-án este Wrighték aggódva figyelték az időjárás alakulását. A korábbinál erősebb, hideg szélben már havas eső is esett, a hőmérséklet +4 Co-alatt volt. Sejtették, hogyha másnap nem repülnek, akkor ebben az évben már nem is fognak. Még aznap este az alig több mint 6 km-re lévő meteorológiai állomásról, a korábbi gyakorlatnak megfelelően segítőket és egyben szemtanúkat is hívtak másnapra, a csütörtöki próbához, melyre öt ember érkezett. Egy fényképezőgépet is felállítottak, melynek kezelését Wilbur, John Daniels-re bízta, akinek a történelmi felszállást kellett megörökítenie. A változó erősségű, 32-43 km/órás szembe szélben Orville hasalt fel a második kísérlet pilótájaként a Flyer szárnyára és a bemelegedett motort teljes teljesítményre állította, a jobb szárnyvéget Wilbur tartotta és szaladt a géppel együtt, amikor az 10 óra 35-kor elkezdett gurulni. A gép a sín hosszának kétharmadánál már a levegőbe is emelkedett és mintegy 2,5-3 m magasan hullámvonalban haladt, ahogy a pilóta fel- majd lefelé irányította. Végül 12 másodperces repülés és 36,58 m megtétele után simán földetért. A gép földhöz viszonyított sebessége 13, a levegőhöz pedig 48 km/óra volt. A világon az első önerőből felszállni képes repülőgépet örömtől mámorosan visszavitték a starthelyre és ismét a sínre helyezték. 11 óra 20 perckor Wilbur mászott fel a gépre és 12 másodperc alatt, sikeresen 53,34 m-t, 175 lábat repült. 11 óra 40-kor ismét Orville-en volt a sor és 15 másodperc alatt a Flyer 61 m-t repült. 12 órakor került sor a negyedik startra. Wilbur a gép levegőbe emelkedése után hol húzta, hol nyomta a 3,6-4,2 m magasra emelkedő gépet és sikerült 59 másodpercig a levegőben tartani, mialatt 259,7 m-t, 852 lábat tett meg a föld felszíne felett. A homokon nyugvó gépüket a szél felborította és az alaposan megsérült. Wrighték megállapították, hogy ez már komolyabb javítást igényel és az időjárás javulására már nem számíthattak, ezért ebben az évben már nem tudtak többet repülni. A hosszú évek munkája meghozta a gyümölcsét, repültek, mégpedig erős szélben. Azt, hogy a szemtanukra hogyan hatott a repülés arra jó példa az egyik, Johnny Moore viselkedése, aki a 4 mérföldre lévő Kitty Hawk utcáin rohangálva kiabálta, hogy „Megcsinálták! Megcsinálták!”. A világ első motoros gépe visszakerült Daytonba, de már sajnos soha többé nem repült. Az első repülés képe azonban rövidesen bejárta az egész világot.

1903_1rst_flight_complete john daniels

A Wright Flyer

Sárkány

Kétfedeles kacsa elrendezésű. Fából készült tartókkal, bordákkal, fém merevítőhuzalokkal és vászonborítással.

Törzs

A gépnek klasszikus értelemben vett törzse nem volt. A gép szárnyát, függőleges és vízszintes irányfelületét két, többhelyen merevített hosszanti léc fogta össze törzs gyanánt

Szárny

A két szárny méretben és kialakításban közel egyforma volt, kivéve a merevítési csomópontokat és az alsó szárny középső részét, ahová a motortartó állvány csatlakozott. A szárny különféle méretű lécekből, ívelt bordákból, léc és drótmerevítéssel, vászonborítással készült dobozszerkezet volt. A motortartó emelvény az alsószárny fölött volt, tőle balra hasalt a pilóta. Az aszimmetrikus tömegelosztás miatt, a jobb szárnyrész külső része 10 cm-rel nagyobb volt, mint a baloldalié, hogy ott többlet felhajtóerő keletkezzen.

Irányfelületek

A szárny elé nyúló mozgatható, kettős vízszintes, sík irányfelület egyben a magassági kormány szerepét is betöltötte. Vázát szintén fa lécek alkották vászonborítással és huzalmerevítéssel. A mozgatását himbák, huzalok és lánc segítségével végezték. A szárny mögött lévő mozgatható függőleges irányfelület egyben az oldalkormány is volt.

Csúszótalp

A szárny alatti lécek egyben a gép csúszótalpai is voltak, mert a felszálláshoz-leszálláshoz kerekes futóműve nem volt. A felszállásnál a csúszótalp alá helyezték azt az iker kerékkel ellátott keresztlécet, mely a gurulását segítette a sínen.

Vezérlés

Az alsó szárny felett csúszó keretben hasaló pilóta, a keret jobbra-balra mozgatásával a hozzáerősített drótkötelekkel a szárnyvég külső részeinek elcsavarásával változtatta a szárnyprofil íveltségét, melynek következtében a hossztengely körül csavaró, csűrő nyomaték lépett fel és a gép bedőlt. A keret elmozdulásával összhangban az oldalkormány is kitért. A magassági kormányt a pilóta bal kezénél lévő karral vezérelték.

wilbur_controls

Műszerek

A szárnyon hasaló pilóta szemmagasságában három, kerek alakú műszer volt. A legfelső egy repülési távolságra kalibrált szélsebességmérő, a másik egy stopper és egy motor fordulatszámmérő volt.

RAJZ

Műszaki adatok

Fesztáv: 12,32 m

Hossz: 6,42 m

Magasság: 2,81 m

Szárnyfelület: 47,4 m2

Üres tömeg: 275 kg

Felszálló tömeg: 340 kg

Felületi terhelés: 7,17 kg/m2

Motor

Folyadékhűtésű, négyhengeres, fekvő elrendezésű, négyütemű belsőégésű

Lökettérfogat: 3398 cm3

Furat: 101,5 mm

Löket hossz: 108 mm

Kompresszió viszony: 4,4:1

Felszerelt tömeg: 81 kg, olajjal, gyújtás rendszerrel, párologtatóval, hűtéssel együtt

Max. teljesítmény: 16 LE 1200 fordulat/perc

Enginne  1903_engine_o

Szerkezeti elemek, rendszerek

A forgattyúsház öntött, alumínium ötvözetből készült. A főtengely a motorházban hat siklócsapágyban forgott. A hosszú köpenyű dugattyúknak, egyenként három-három dugattyúgyűrűje volt. A hengerperselyhez csatlakozó “T” alakú hengerfejek kinyúltak a vízzel hűtött részből. A szelepek a fekvő motor hengerfejeiben függőlegesen voltak elhelyezve. A vezérelt kipufogó szelepekkel szemben a felül elhelyezett szívószelepek automatikusan a vákuum hatására nyíltak. A főtengely hátsó csonkján burkolat nélküli, 12 kg tömegű lendítőkerék szolgálta az egyenletesebb járást és itt volt az a két, 8 fogú lánckerék, melyről a légcsavarok kapták a hajtást.

Kenés

A belső forgó alkatrészeinek egy részét olajszivattyú által szállított olaj végezte, de a hajtókarok alsó perselyei szórt olajozást kaptak.

Hűtés

A motort a működése során hűteni kellett. A hűtővíz körbeáramolta a hengerperselyeket, felmelegedett és a motorház tetején lévő csonkon át kilépve, egy csövön a hosszú, lapos, a tetején kisméretű tartállyal rendelkező acéllemez dobozba jutott. A lehűlt víz egy vékonyabb csövön folyt vissza a motor hűtőköpenyébe,

Gyújtás

A motornak kisfeszültségű, 10 V-os gyújtórendszere volt. Az elektromosságot termelő gyújtómágnes a motorház hátsórészre volt felerősítve. A szikrát adó „gyújtógyertya” egyik pólusa a hengerfejekbe ferdén, a szelepek közé benyúló, szigetelt, a gyújtómágnestől jövő vezetékre kötött fémpálcika volt. A másik pólust a hengerfejekbe benyúló, állítható, mozgó himbák alkották. Nyugalmi helyzetben a két pólust alkotó elemek összeértek.

Benzin ellátás, keverékképzés

A motor mintegy 15-20 perces működéséhez szükséges 1,5 literes benzintartályt a pilóta bal oldalán, a két szárnyat összekötő, függőleges merevítőre szerelték. A motornak egy kezdetleges, úgynevezett elpárologtatós rendszerű levegő-benzinkeverék előállítója volt, melyet a motorház felső részén, a hűtőköpenyre szerelt lapos csatorna, a 3-as henger felett lévő szívótorok és az abba becsatlakozó benzincső alkotta.

A motor indítása, működése, szabályozása

A motor indítását kézzel, berántással végezték. A gyújtófeszültséget a gép mellett, a földön lévő áramforrásról nyerték, melyet a motor beindulása után lecsatlakoztattak. A nyitott benzincsap mellett a légcsavarok forgatásával forgásba jött a főtengely. Az alsó holtpont felé mozgó dugattyú által létrehozott vákuum következtében, rugóerő ellenében nyílt az egyik henger szívószelepe és a becsepegő és elpárolgó benzin levegővel keveréket alkotott és beáramlott a hengerbe. A visszafelé mozgó dugattyú által egyre nagyobb nyomású keverék zárta a szívószelepet és a mágnes által előállított elektromos áramkört a hengerfejbe benyúló vezérelt himba megszakította és a kialakult szikra meggyújtotta az összesűrített benzin-levegő keveréket. A felrobbanó gáz a kitágulás során az alsó holtpont felé mozgatta a dugattyút és az a hajtókaron keresztül forgatta a főtengelyt. A forgó bütyköstengely nyitotta a kipufogószelepet és a munkát végzett gázok szabadon távoztak a hengerfejek hosszúkás résein át. A motor teljesítményét a benzinvezetékbe beiktatott szabályzószelep nyitásával, zárásával a becsepegő benzin mennyiségének a növelésével, csökkentésével lehetett szabályozni. A leállítást a benzincsap elzárásával lehetett elérni.

A légcsavar

A számítások szerint készítették a két, kétágú, fa légcsavart, ami 2,7 m átmérőjű volt. A mérések szerint 66%-os hatásfokú tolólégcsavarok együttesen, mintegy 40 kp-os tolóerőt adtak. A légcsavar tengelyek a felső és az alsó szárnyak között, háromszög alakú merevítésekkel voltak ellátva. Mindkét hajtólánc 1”-os volt és védőcsőben futottak, ezzel akadályozva meg azok lengését. A légcsavartengelyen lévő 23 fogú lánckerék volt, ezért a légcsavarok a lassító áttételezés következtében percenként csak 356 fordulattal forogtak. A forgatónyomaték tudatos kiegyenlítésére a légcsavarok egymással ellentétesen a forogtak.

Felszállás-leszállás

Wrighték a repülőgépük indítására egy szellemes megoldást alkalmaztak. Egy élére állított, több darabból 18 m hosszú fa pallót alkalmaztak, sínként. Ezen gördültek a gép csúszótalpai és a magassági kormány alatti kerekes keresztlécek. A széllel szemben az egyre gyorsabban guruló gépet azonban a szárnyvégnél fogva stabilizálni kellett. Az elemelkedési sebesség elérése után az a keresztlécről felemelkedve repült, majd a csúszótalpaira szállt le.

Epilógus

Wright_Franciao_1908_

A történelmi repülésről másnap Amerikában három újság számolt be, a helyi Dayton Journal riportere nem hitte el a repülés hírét, ezért az a Virginia Pilot, a Cincinnati Enquirer és a New York American-ban jelent meg először és csak ezután a Daytonban. Wrighték 1904-ben egy újabb gépet építettek, melyet már lakóhelyükhöz közel próbáltak ki. A szélcsendes időben végzett felszállásokhoz kifejlesztettek egy katapult berendezést is, melyet egy toronyból leeső súly mozgatott. 1906-ban repülőgépre szabadalmi kérvényt nyújtottak be. A következő években egyre újabb és tökéletesebb repülőgépeket készítettek, melyek már képesek voltak füves talajról is felszállni kerekes futóműveik segítségével. A hadsereg igényeinek a kielégítésére elkészítették a Flyer katonai változatát. A világhírűvé vált testvérek 1909-ben repülőgépgyárat alapítottak, ahol 1916-ban építették meg az utolsó gépüket. Repülőtudásukat folyamatosan fejlesztették és 1904-ben már teljes kört is le tudtak írni a levegőben. Ekkor már egyhuzamban 5 percen felüli levegőben tartózkodást és 5 km-es távot teljesítettek. Európában az első sikeres repülést csak 1906-ban a brazil Satos-Dumont mutatott be 220 m-es távval. Wrigth-ék sikereit alig hitték el, ezért ők, 1908-ban bemutató körútra Franciaországban érkeztek, de ekkor már 124 km-es távolság megtételére is képesek voltak. Munkásságukért összességében 15 különféle kitüntetésben részesültek. 1911-ben visszatértek Kitty Hawkba és Orville október 24-én 9 perc 45 másodpercig vitorlázott a levegőben, mely 10 évig világrekordnak számított. 1912. május 30-án a 45 éves Wilbur Wright tífuszban elhunyt. 1914-ben sajnálatos módon saját hazájukban a Smithsonian Intézet, ahol pedig jól ismerték munkásságukat, nem tudni milyen szempontok alapján nem a Wright testvéreket ismerte el az első motoros repülés végrehajtóinak. Ezen nézeteltérés miatt 1926-ban Orville a Flyer-t, nem a hazájában, hanem Angliában egy múzeumban helyezte el. 1915-ben Orville visszavonult az aktív repüléstől, majd 1920-ban tagja lett a mai NASA elődjének a NACA vezető testületének. 1932-től emlékmű jelzi a repülőkísérleteiket Kitty Hawkban. 1943-ban a Smithsonian Intézet bocsánatot kért Orvilltól és bátyjával együtt elismerte őket az első kormányzott, motoros repülés végrehajtójaként. Ezután Orville visszakérte a Flyer-t Angliából. A gép 1948-ban a Smithsonian Intézetbe került, ahol ma is látható. Később lelkes repülésrajongók megépítették a Flyer repülőképes példányát is. A 77 éves Orville Wright 1948. január 30-án szívbántalmak következtében elhunyt.

A testvérek munkásságáról hatalmas mennyiségű információ gyűlt össze, melyek nagyrésze az interneten is megtalálható.

wright eml.  wright_cem

Wilbur és Orville egymás mellett pihennek, mint ahogyan életükben is együtt dolgoztak, de szellemük ott lebeg a Kill Devil Hill szélfútta, azóta már szinte teljesen beépített homokdombjai felett.

Reklámok
Galéria | Kategória: Írások | Közvetlen link a könyvjelzőhöz.

Vélemény, hozzászólás?

Adatok megadása vagy bejelentkezés valamelyik ikonnal:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés / Módosítás )

Kapcsolódás: %s