Die Geschichte der Flugzeuge und des Fluges

Orville und Wilbur Wright waren die Erfinder des ersten Flugzeugs. Am 17. Dezember 1903 leiteten die Gebrüder Wright die Ära der menschlichen Flucht ein, als sie erfolgreich ein Fluggerät testeten, das aus eigener Kraft startete, auf natürliche Weise mit gleichmäßiger Geschwindigkeit flog und ohne Schaden abstieg.

Per Definition ist ein Flugzeug einfach ein Flugzeug mit einem festen Flügel und wird von Propellern oder Jets angetrieben. Dies ist wichtig, wenn man die Erfindung der Gebrüder Wright als Vater moderner Flugzeuge betrachtet - während viele Menschen an diese Form gewöhnt sind Beim heutigen Transport ist zu berücksichtigen, dass Flugzeuge im Laufe der Geschichte viele Formen angenommen haben.

Noch bevor die Gebrüder Wright 1903 ihren ersten Flug unternahmen, hatten andere Erfinder zahlreiche Versuche unternommen, wie die Vögel zu machen und zu fliegen. Zu diesen früheren Bemühungen gehörten Geräte wie Drachen, Heißluftballons, Luftschiffe, Segelflugzeuge und andere Flugzeugtypen. Während einige Fortschritte erzielt wurden, änderte sich alles, als die Gebrüder Wright beschlossen, das Problem der bemannten Flucht anzugehen.

Frühe Tests und unbemannte Flüge

Im Jahr 1899, nachdem Wilbur Wright ein Anforderungsschreiben an die Smithsonian Institution geschrieben hatte, um Informationen über Flugversuche zu erhalten, entwarf er zusammen mit seinem Bruder Orville Wright das erste Flugzeug. Es war ein kleiner Doppeldecker, der als Drachen geflogen wurde, um seine Lösung zur Steuerung des Fahrzeugs durch Flügelverformung zu testen - eine Methode, bei der die Flügelspitzen leicht gewölbt wurden, um die Rollbewegung und das Gleichgewicht des Flugzeugs zu steuern.

Die Gebrüder Wright verbrachten viel Zeit damit, Vögel im Flug zu beobachten. Sie bemerkten, dass Vögel in den Wind stiegen und dass die Luft, die über die gekrümmte Oberfläche ihrer Flügel strömte, Auftrieb erzeugte. Vögel ändern die Form ihrer Flügel, um sich zu drehen und zu manövrieren. Sie glaubten, dass sie diese Technik verwenden könnten, um Rollkontrolle durch Verziehen oder Ändern der Form eines Teils des Flügels zu erhalten.

In den nächsten drei Jahren würden Wilbur und sein Bruder Orville eine Reihe von Segelflugzeugen entwerfen, die sowohl unbemannt (als Drachen) als auch pilotiert geflogen würden. Sie lasen über die Werke von Cayley und Langley und die Drachenflüge von Otto Lilienthal. Sie korrespondierten mit Octave Chanute bezüglich einiger ihrer Ideen. Sie erkannten, dass die Kontrolle über das fliegende Flugzeug das wichtigste und am schwierigsten zu lösende Problem sein würde.

Nach einem erfolgreichen Segelflugtest bauten und testeten die Wrights einen Segelflugzeug in Originalgröße. Sie wählten Kitty Hawk, North Carolina, wegen des Windes, des Sandes, des hügeligen Geländes und der abgelegenen Lage als Testgelände. Im Jahr 1900 testeten die Gebrüder Wright ihren neuen 50-Pfund-Doppeldecker mit einer Flügelspannweite von 17 Fuß und einem Flügelverzerrungsmechanismus bei Kitty Hawk erfolgreich sowohl im unbemannten als auch im pilotierten Flug.

Fortsetzung der Tests auf bemannten Flügen

Tatsächlich war es das erste pilotierte Segelflugzeug. Auf der Grundlage der Ergebnisse planten die Gebrüder Wright, die Steuerung und das Fahrwerk zu verfeinern und ein größeres Segelflugzeug zu bauen.

1901 flogen die Wright Brothers in Kill Devil Hills, North Carolina, mit dem größten Segelflugzeug, das jemals geflogen wurde. Es hatte eine Spannweite von 22 Fuß, ein Gewicht von fast 100 Pfund und Kufen für die Landung. Es traten jedoch viele Probleme auf. Die Tragflächen hatten nicht genügend Auftriebskraft, der Vorwärtsaufzug war nicht in der Lage, die Neigung zu steuern, und der Flügelverzerrungsmechanismus führte gelegentlich dazu, dass das Flugzeug außer Kontrolle geriet.

In ihrer Enttäuschung sagten sie voraus, dass der Mensch in ihrem Leben wahrscheinlich nicht fliegen wird, aber trotz der Probleme mit ihren letzten Flugversuchen überprüften die Gebrüder Wright ihre Testergebnisse und stellten fest, dass die von ihnen verwendeten Berechnungen nicht zuverlässig waren. Sie planten dann, ein neues Segelflugzeug mit einer Spannweite von 32 Fuß und einem Leitwerk zu entwerfen, um es zu stabilisieren.

Der erste bemannte Flug

1902 flogen die Gebrüder Wright mit ihrem neuen Segelflugzeug zahlreiche Testflüge. Ihre Studien zeigten, dass ein bewegliches Leitwerk das Gleichgewicht des Fahrzeugs verbessern würde, und so verbanden sie ein bewegliches Leitwerk mit den Tragflächendrähten, um Kurven zu koordinieren - mit erfolgreichen Gleiten, um ihre Windkanaltests zu verifizieren. Die Erfinder planten, ein angetriebenes Flugzeug zu bauen.

Nach monatelangen Studien zur Funktionsweise von Propellern entwickelten die Gebrüder Wright einen Motor und ein neues Flugzeug, das robust genug war, um das Gewicht und die Vibrationen des Motors aufzunehmen. Das Boot wog 700 Pfund und wurde als Flyer bekannt.

Die Gebrüder Wright bauten dann eine bewegliche Schiene, um den Flyer zu starten, indem sie ihm genügend Fluggeschwindigkeit gaben, um abzuheben und über Wasser zu bleiben. Nach zwei Versuchen, diese Maschine zu fliegen, von denen einer zu einem leichten Absturz führte, nahm Orville Wright den Flyer am 17. Dezember 1903 für einen 12-Sekunden-Dauerflug in Empfang - den ersten erfolgreich betriebenen und pilotierten Flug in der Geschichte.

Als Teil der systematischen Praxis der Gebrüder Wright, jeden Prototyp und Test ihrer verschiedenen Flugmaschinen zu fotografieren, hatten sie einen Begleiter von einer nahe gelegenen Rettungsstation überredet, Orville Wright im vollen Flug festzuhalten. Nach zwei längeren Flügen an diesem Tag schickten Orville und Wilbur Wright ein Telegramm an ihren Vater, in dem sie ihn anwiesen, der Presse mitzuteilen, dass ein bemannter Flug stattgefunden hatte. Dies war die Geburt des ersten echten Flugzeugs.

Erste bewaffnete Flüge: Eine weitere Erfindung von Wright

Die US-Regierung kaufte am 30. Juli 1909 ihr erstes Flugzeug, ein Doppeldecker von Wright Brothers. Das Flugzeug wurde für 25.000 US-Dollar plus einem Bonus von 5.000 US-Dollar verkauft, da es mehr als 40 Meilen pro Stunde betrug.

1912 wurde ein von den Gebrüdern Wright entworfenes Flugzeug mit einem Maschinengewehr bewaffnet und als erster bewaffneter Flug der Welt auf einem Flughafen in College Park, Maryland, geflogen. Der Flughafen existierte seit 1909, als die Gebrüder Wright ihr von der Regierung erworbenes Flugzeug dorthin brachten, um Offizieren das Fliegen beizubringen.

Am 18. Juli 1914 wurde eine Luftfahrtabteilung des Signalkorps (Teil der Armee) eingerichtet, deren Flugeinheit Flugzeuge der Gebrüder Wright sowie einige Flugzeuge des Hauptkonkurrenten Glenn Curtiss enthielt.

Im selben Jahr hat das US-Gericht zugunsten der Gebrüder Wright in einem Patentverfahren gegen Glenn Curtiss entschieden. Das Problem betraf die seitliche Kontrolle von Flugzeugen, für die die Wrights Patente hielten. Obwohl sich die Erfindung von Curtiss, Querruder (französisch für "kleiner Flügel"), stark vom Flügelverzugsmechanismus der Wrights unterschied, stellte das Gericht fest, dass die Verwendung von seitlichen Kontrollen durch andere durch das Patentrecht "nicht autorisiert" war.

Flugzeug-Fortschritte nach den Brüdern Wright

Die Wrights 'Vin Fiz war 1911 das erste Flugzeug, das die Vereinigten Staaten überquerte. Der Flug dauerte 84 Tage und endete 70 Mal. Es landete so oft auf einer Bruchlandung, dass bei seiner Ankunft in Kalifornien nur noch wenige seiner ursprünglichen Baumaterialien im Flugzeug waren. Das Vin Fiz wurde nach einem Traubensoda benannt, das von der Armor Packing Company hergestellt wurde.

Nach den Gebrüdern Wright verbesserten die Erfinder die Flugzeuge weiter. Dies führte zur Erfindung von Jets, die sowohl von Militär- als auch von kommerziellen Fluggesellschaften eingesetzt werden. Ein Jet ist ein Flugzeug, das von Triebwerken angetrieben wird. Jets fliegen viel schneller als propellerbetriebene Flugzeuge und in höheren Lagen, von denen einige 10.000 bis 15.000 Meter hoch sind. Den beiden Ingenieuren Frank Whittle aus Großbritannien und Hans von Ohain aus Deutschland wird die Entwicklung des Strahltriebwerks in den späten 1930er Jahren zugeschrieben.

Seitdem haben einige Firmen Elektroflugzeuge entwickelt, die eher mit Elektromotoren als mit Verbrennungsmotoren betrieben werden. Der Strom stammt aus alternativen Brennstoffquellen wie Brennstoffzellen, Solarzellen, Ultrakondensatoren, Leistungsstrahlern und Batterien. Während die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, sind einige Serienmodelle bereits auf dem Markt.

Ein weiteres Forschungsgebiet sind raketengetriebene Flugzeuge. Diese Flugzeuge verwenden Motoren, die mit Raketentreibstoff angetrieben werden, sodass sie mit höheren Geschwindigkeiten fliegen und schneller beschleunigen können. Zum Beispiel wurde von den Deutschen im Zweiten Weltkrieg ein frühes raketengetriebenes Flugzeug namens Me 163 Komet eingesetzt. Das Raketenflugzeug Bell X-1 war das erste Flugzeug, das 1947 die Schallmauer durchbrach.

Gegenwärtig hält die nordamerikanische X-15 den Weltrekord für die höchste Geschwindigkeit, die jemals von einem bemannten, motorisierten Flugzeug gemessen wurde. Abenteuerlustige Unternehmen experimentieren auch mit raketengetriebenen Antrieben wie SpaceShipOne, das vom amerikanischen Luft- und Raumfahrtingenieur Burt Rutan und dem SpaceShipTwo von Virgin Galactic entwickelt wurde.