Nauka

To nie miało prawa latać. Najdziwniejsze prototypy wczesnych samolotów

Patryk Łobaza
To nie miało prawa latać. Najdziwniejsze prototypy wczesnych samolotów

Samoloty nie zawsze wyglądały tak, jak dziś. Droga rozwoju lotnictwa była długa i wyboista, a w jej trakcie pojawiało się wiele niekonwencjonalnych pomysłów. Oto niektóre z nich.

Ludzkość od zawsze patrząc w niebo, widziała ptaki. Nasi przodkowie pewnie zastanawiali się, czy możliwe byłoby wzbić się w powietrze tak jak one. Ten sam pomysł kotłował się w głowach wielkich umysłów. Leonardo Da Vinci zaprojektował lotnię, choć popularyzacja jej nadeszła kilka setek lat później. Ważną postacią był tutaj Otto Lilienthal, niemiecki konstruktor, który wykonał ponad dwa tysiące udanych przelotów na lotni.

Pojawiły się jednak osoby, które uważały, że projekt można jeszcze ulepszyć poprzez dodanie napędu. Udało się tego dokonać w 1903 braciom Orville'owi i Wilburowi Wright. Pierwszy kontrolowany lot trwał 12 sekund, lecz tego samego dnia wykonali jeszcze trzy przeloty i łącznie udało im się pokonać 270 metrów drogą powietrzną.

Wyczyn braci Wright zmobilizował innych inżynierów do spróbowania swoich sił i ulepszenia ich projektów. Niektóre z nich z perspektywy czasu wyglądają dziwacznie.

Philips Multiplane — rower ze skrzydłami

Zaledwie rok po sukcesie braci Wright Horatio Frederick Phillips ukończył własny projekt. Charakteryzował się on unikalną konstrukcją skrzydeł. Samolot ten posiadał wiele cienkich, poziomo ułożonych płatów skrzydeł (stąd nazwa "Multiplane"), które przypominały strukturę wielopoziomowej kratownicy. Było ich aż 200 ułożonych w bliskich odstępach od siebie, na całej długości maszyny. Taka konstrukcja miała na celu zwiększenie siły nośnej, przy jednoczesnym minimalizowaniu oporu powietrza.

By Colonel J.D. Fullerton, R.E. (retired) (the author of associated article) or Horatio Phillips (subject of article) - Aeronautical Journal, July 1908, p59 ; digitized and put online by Google books from University of California library, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20682568

Skrzydła zostały umocowane na czymś, co przypomina trójkołowy rower z zainstalowanym śmigłem. Głównym problemem projektu Phillipsa była zbyt skomplikowana konstrukcja, która nie pozwalała na utrzymanie stabilności w locie. Multiplane był w stanie wznieść się na bardzo niewielką wysokość i przebyć krótkie odległości, ale nigdy nie osiągnął pełnej funkcjonalności jako samolot.

Stipa-Caproni - czyli samolot-beczka

Kolejnym unikatowymi i nietypowym samolotem w historii lotnictwa jest Stipa-Caproni, zaprojektowany przez włoskiego inżyniera Luigiego Stipę, we współpracy z firmą Caproni, jednym z najważniejszych producentów samolotów w tamtych czasach. Stipa-Caproni przede wszystkim zadziwiał swoim wyglądem. Projektant postanowił zrezygnować z klasycznego dzioba na rzecz konstrukcji przypominającej otwartą beczkę.

By Unknown; credited to Aeronautica Militare Italiana - Scanned from Aviation History magazine, March 2010, p. 19, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20271262

W rzeczywistości był to latający tunel Venturiego, co oznaczało, że silnik i śmigło były umieszczone wewnątrz cylindra, a strumień powietrza przepływający przez niego miał tworzyć dodatkową siłę ciągu. Konstrukcja ta była w pewnym sensie poprzednikiem dzisiejszych silników odrzutowych. Z tego względu pomimo tego, że Stipa-Caproni nie odniósł komercyjnego sukcesu, jest uznawany za jedno z ważnych ogniw historii lotnictwa. Dziś Stipa-Caproni jest często wspominany jako przykład śmiałych eksperymentów i innowacyjnego myślenia w początkowym okresie rozwoju lotnictwa. Jego unikalny design pozostaje jednym z najbardziej charakterystycznych i rozpoznawalnych w historii.

Lippisch DM-1 - konstrukcja bez ogona

Wcześniej opisywaliśmy samolot bez klasycznego dzioba, więc czas przejść do prototypu bezogonowego. Mowa tu o Lippisch DM-1, prototypowym szybowcu zaprojektowanym przez niemieckiego inżyniera lotniczego Alexandra Lippischa w 1944 roku. Maszyna nie miała klasycznego usterzenia poziomego i pionowego. Konstrukcja samolotu była oparta na koncepcji delta-wing, czyli skrzydeł w kształcie litery delta (trójkąta). Skrzydła były bardzo szerokie u nasady i zwężały się ku końcom, a całkowita powierzchnia płata była stosunkowo duża. Kabina pilota była umieszczona na górze, w przedniej części kadłuba, a sam kadłub był zintegrowany ze skrzydłami.

By Mitglieder der Akaflieg München - Akaflieg München e.V., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=20468215

Projekt DM-1 realizowany był w czasach drugiej wolny światowej. Jednak jak w przypadku większości maszyn w tym zestawieniu, nigdy nie zdobył popularności. W przypadku Lippisch DM-1 możemy mówić wyłącznie o testach w tunelach aerodynamicznych. Jednak i tak stał się ważnym ogniwem w procesie opracowywania samolotów odrzutowych.

AD-1 Oblique Wing — zmienna geometria skrzydeł

Nietypowe projekty wykraczają poza fazę wczesnego rozwoju lotnictwa. Przykładem tego jest AD-1 zbudowany przez NASA w latach 70. i 80. XX wieku w ramach programu badawczego mającego na celu zbadanie możliwości użycia skośnego skrzydła. Skrzydło w tym samolocie mogło obracać się wokół osi pionowej, zmieniając kąt nachylenia w locie. W pozycji startowej i lądowania skrzydło było ustawione prostopadle do kadłuba, jak w tradycyjnym samolocie. Jednak podczas lotu z dużymi prędkościami skrzydło mogło być przekręcone nawet o 60 stopni, tak że jedno jego końce było znacznie bardziej wysunięte do przodu niż drugie.

Autorstwa NASA - http://www1.dfrc.nasa.gov/Gallery/Photo/AD-1/HTML/ECN-15846.html, Domena publiczna, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=141022

Skośne skrzydło miało teoretycznie pozwolić na osiąganie wyższych prędkości bez zwiększenia oporu, co w praktyce mogłoby prowadzić do bardziej ekonomicznych lotów i zwiększenia zasięgu samolotów. Koncepcja ta miała również potencjał do poprawienia stabilności i manewrowości samolotu przy wysokich prędkościach.

Rzeczywiście testy prowadzone od 1979 roku dowiodły, że skośne skrzydło w istocie zmniejsza opór przy większych prędkościach. Jednak pomimo tego, prototyp nigdy nie wyszedł poza fazę testową, a projekt został ostatecznie zamknięty w 1982 roku. Powodów takiej decyzji było kilka. Przede wszystkim przy większych kątach nachylenia skrzydła pojawiały się problemy z obsługą.

Rotary Rocket, czyli rakieta-śmigłowiec do podróży suborbitalnych

Pierwszy lot braci Wright odbył się w 1903 roku. Tymczasem w 1961 roku, czyli mniej niż 60 lat później, człowiek po raz pierwszy poleciał w kosmos. Tym człowiekiem był radziecki wojskowy Jurij Gagarin. Misje kosmiczne od zawsze wiązały się ogromnymi wydatkami finansowymi, dlatego też od początku poszukiwano sposobu na ich ograniczenie, chociażby poprzez moduły wielokrotnego użytku.

Jednym z takich wynalazków, który niskim nakładem środków miałby być w stanie przenieść ładunek na orbitę okołoziemską jest Roton, stworzony przez firmę Rotary Rocket w latach 90. XX wieku. Firma założona w 1996 roku przez Gary'ego Hudsona, zaprojektowała innowacyjny pojazd kosmiczny, który miał połączyć cechy śmigłowca i rakiety, oferując nowy sposób transportu kosmicznego.

Roton był koncepcyjnie bardzo odmienny od tradycyjnych rakiet. Był zaprojektowany jako pionowzlot, co oznacza, że startowałby i lądował pionowo, ale z wykorzystaniem wirnika – jak w śmigłowcu – do lądowania i częściowego startu. W trakcie startu wirnik miał początkowo pomagać w podnoszeniu pojazdu, zanim zostałby zatrzymany i złożony, a resztę pracy wykonałyby silniki rakietowe. Pojazd miał cylindryczny kadłub i był wyposażony w duży, wielopłatowy wirnik zamontowany na jego szczycie. W fazie startu śmigła miały być napędzane małymi silnikami rakietowymi umieszczonymi na końcach łopat, co miało umożliwiać pionowe wznoszenie.

Roton w zamyśle był rakietą jednostopniową SSTO. Ważną jego cechą była możliwość wielokrotnego użytku. Jak się jednak można domyślić, projekt upadł. Początkowe testy wskazały wiele wad konstrukcyjnych oraz problemów z kontrolą pojazdu. Największym problemem okazała się być niewystarczająca moc maszyny, przez co nie była ona w stanie dolecieć do orbity. Rotary Rocket Company ostatecznie zakończyła działalność w 2001 roku, po tym jak nie udało się zdobyć dodatkowego finansowania na dalszy rozwój projektu.

Grafika: depositphotos

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu