Parný stroj bol donedávna najrozšírenejším zdrojom energie na planéte. Na pozemné vozíky boli nainštalované parné stroje - prototypy prvých automobilov, uviedli do pohybu vlaky a parníky a zaisťovali činnosť čerpadiel a obrábacích strojov. Parné a parné stroje boli v priemysle v 19. storočí široko používané. Nie je prekvapením, že postupom času myšlienka stavby lietadla s parným strojom prenikla do hláv konštruktérov. Proces stavby parného lietadla sa však ukázal byť náročný a tŕnistý.
Posádka vzduchovej pary
Zrod letectva sa datuje na začiatok 19. storočia. Na prelome 18.-19. storočia bol navrhnutý prvý koncept lietadla. Tento koncept predložil anglický prírodovedec George Cayley. Je to Kayleigh, ktorý je považovaný za jedného z prvých svetových vedcov a teoretikov v oblasti výroby lietadiel ťažších ako vzduch. Cayley začal svoje prvé štúdie a experimenty na štúdium aerodynamických charakteristík krídla v roku 1804, v tom istom roku vyrobil model vlastnej konštrukcie draku. Podľa neho mohol vetroň cestovať vzduchom maximálne 27 metrov. V rokoch 1809-1810 publikoval prvý mesačný vedecký časopis vo Veľkej Británii Nicolson's Journal of Natural Philosophy prácu Georga Cayleyho s názvom „O leteckej navigácii“. Bola to prvá publikovaná vedecká práca na svete, ktorá obsahovala základné princípy teórie vetroňa a letu lietadla.
Nie je náhoda, že práve vo Veľkej Británii, bližšie k polovici 19. storočia, sa pokúsili postaviť prvé lietadlo, respektíve parný prúd, pretože sa plánovalo nainštalovať parný stroj v úlohe elektráreň podľa modelu. Myšlienka postaviť neobvyklé lietadlo patrila anglickému vynálezcovi a priekopníkovi v oblasti letectva Williamovi Samuelovi Hensonovi. Spolu s ďalším britským vynálezcom Johnom Stringfellowom vyvinul Henson prvý dizajn lietadla na svete, ktorý zohľadnil všetky základné prvky klasického vrtuľového lietadla.
Dizajnéri nazvali svoje mozgové dieťa Aerial Steam Carriage. Patent na vynález bol získaný v roku 1843, v tom istom roku vynálezcovia a ich partneri zaregistrovali akciovú spoločnosť s názvom Aeriel Transit Company. V roku 1843 vytvorili dizajnéri prvý model svojej „posádky vzduchovej pary“. Išlo o šesťmetrové lietadlo, ktoré poháňal parný stroj s výkonom iba 1 hp.
Dizajn krídla parletu, ktorý predstavili Henson a Stringfellow, obsahoval prvky, ktoré v budúcnosti nájdu uplatnenie v letectve: nosníky, rebrá, vzpery so vzperami. Krídlo ich parníka, podobne ako moderné lietadlá, bolo silné. Konštruktéri zároveň navrhli duté nosníky krídel, ktoré mali uľahčiť konštrukciu lietadla. Samotné krídlo bolo zhora pripevnené k telu podvozku, v tele bolo plánované umiestnenie samotného motora, posádky a cestujúcich. Elektráreň mala poháňať dve tlačiace vrtule. Podvozok lietadla bol plánovaný ako trojkolesový, s jedným predným kolesom.
Myšlienka dizajnérov bola zároveň príliš odvážna, nielen podľa štandardov v polovici 19. storočia. Technické vlastnosti posádky vzduchovej pary boli vynikajúce. Lietadlo malo prepraviť vzduchom až 12 ľudí na vzdialenosť 1600 km. Rozpätie krídel modelu sa súčasne odhadovalo na 46 metrov a plocha krídel bola 424 m² a priemer vrtúľ bol 6 metrov. Výkon inštalovaného výkonového stroja bol odhadovaný na 30 koní. Verilo sa, že to stačí na to, aby lietadlo s maximálnou vzletovou hmotnosťou 1360 kg získalo cestovnú rýchlosť 80 km / h.
V skutočnosti sa to všetko skončilo testami zmenšeného modelu, ktoré pokračovali s rôznym úspechom od roku 1844 do roku 1847. Po celú dobu konštruktéri vykonali v projekte veľké množstvo zmien, zmenili parametre, zmenili drak lietadla a tiež hľadali stále výkonnejší parný stroj. Napriek úsiliu britských prírodovedcov sa im čas od času nepodarilo. Dôvodom bol predovšetkým úplný nedostatok svetových skúseností v oblasti konštrukcie lietadiel. Henson aj Stringfellow boli priekopníkmi a robili iba prvé nesmelé kroky v novej oblasti, ktoré čelili obrovskému množstvu ťažkostí. V roku 1847 boli všetky práce na projekte konečne zastavené.
Parné lietadlo Alexandra Mozhaiskyho
V Rusku prišiel s myšlienkou postaviť lietadlo s parným strojom kontraadmirál Alexander Fedorovič Mozhaisky, „starý otec ruského letectva“, nielen slávna vojenská postava, ale aj vynálezca. Mozhaisky sa zaoberal výskumom a vynálezom počas svojej služby v ruskom cisárskom námorníctve aj v štátnej službe. Vynálezca nakoniec prišiel na myšlienku postaviť vlastné lietadlo do roku 1873. Po dokončení svojho plánu do konca roku 1876 predložil Mozhaisky projekt ministerstvu vojny, kde sa o projekte uvažovalo a na jeho realizáciu boli pridelené finančné prostriedky. Na vedecký výskum a výskum bolo vynaložených najmä tri tisíc rubľov, ktorých výsledky by bolo možné ďalej použiť na vytvorenie nového lietadla.
Pri vývoji svojej verzie lietadla sa Alexander Mozhaisky, podobne ako mnoho ďalších priekopníkov letectva, spoliehal predovšetkým na konštrukčné a letové vlastnosti drakov, ktoré osobne navrhol a v priebehu niekoľkých rokov uviedol na trh. Mozhaisky správne veril, že ťažké a pomalé lietadlo by malo mať veľkú plochu krídel. Zároveň, rovnako ako ostatní vynálezcovia lietadiel, prešiel Mozhaisky pokusom a omylom, pričom mnohokrát zmenil dizajn a vlastnosti svojich verzií lietadiel.
Podľa projektu malo mať lietadlo dĺžku trupu asi 15 metrov, rozpätie krídel 23 metrov, vzletovú hmotnosť 820 kg. Rozmery lietadla sa zároveň menia v rôznych štúdiách špecialistov z oblasti letectva. Skutočnosť, že Mozhaisky chcel vybaviť svoje lietadlo dvoma motormi s výkonom 20 koní naraz, zostáva nezmenená. a 10 koní. Zároveň to spočiatku bolo o spaľovacích motoroch, ktoré práve začali vznikať. Konštrukčná rýchlosť lietadla mala byť asi 40 km / h. Nízka rýchlosť letu prinútila konštruktéra postaviť lietadlo s veľmi veľkou plochou krídla pôvodného tvaru. Vonkajšie bolo lietadlo navrhnuté Mozhaiským výstužným jednoplošníkom vyrobeným podľa klasického aerodynamického dizajnu.
Konštruktér bol dosť rýchlo nútený opustiť spaľovací motor, pretože prvé takéto motory boli extrémne nespoľahlivé a mali veľkú váhu. Potom sa Mozhaisky rozhodol vrátiť ku klasickým parným strojom svojej éry. Na svoje heslo plánoval použiť najľahšie modely parných strojov londýnskej spoločnosti Arbecker-son a Hemkens, ktoré mali vynikajúcu povesť a mali čas etablovať sa ako výrobca ľahkých parných strojov, ktoré boli používané na torpédoborcoch.
Prvý prototyp lietadla bol pripravený v roku 1882. Testy však neboli úspešné. Alexander Mozhaisky, podobne ako mnohí leteckí priekopníci, sa nemohol spoliehať na nikoho úspešné skúsenosti, v tých rokoch svetový letecký priemysel jednoducho neexistoval. Dizajnér nevybavil svoje heslo zariadeniami proti prevráteniu, pretože ich nepovažoval za potrebné. Výsledkom bolo, že lietadlo, ktoré nemalo ani čas vystúpiť na oblohu, spadlo na bok a jeho obrovská plocha krídel sa jednoducho „zložila“. Následné tri roky práce na finalizácii dizajnu k ničomu neviedli, testy v roku 1885 boli opäť neúspešné, lietadlo opäť spadlo na bok. Tu sa história tohto lietadla končí a v roku 1890 samotný návrhár zomrel.
Jediné lietajúce heslo
Nakoniec prvé parné lietadlo, ktoré bolo schopné vzlietnuť do neba a uskutočniť plný let, bolo postavené až v 20. storočí. Stalo sa to v 30. rokoch minulého storočia, keď svet už nazhromaždil značné skúsenosti v oblasti konštrukcie lietadiel. Airspeed 2000, vydaný v roku 1933 v jedinej kópii, nielenže vzlietol, ale bol aj v aktívnej prevádzke, prinajmenšom do roku 1936. Na americkej pošte pracovalo neobvyklé lietadlo, ale po roku 1936 je jeho život vyhasnutý.
Prvý lietajúci parník zostrojili americkí bratia, vynálezcovia George a William Besslerovi, za priamej pomoci inžiniera Nathana Pricea. Ukážka novinky sa konala 12. apríla 1933 v Kalifornii v meste Oakland a v americkej tlači sa o nej široko pojednávalo. Zdá sa, že by to bola najbežnejšia rovina tých rokov. To nie je prekvapujúce, pretože bratia jednoducho vzali za základ sériový dvojplošník Travel Air 2000. Samotná elektráreň bola neobvyklá. Lietadlo, prezývané Airspeed 2000, bolo vybavené výkonným parným strojom.
Srdcom auta bol dvojvalcový parný motor typu V, ktorý dosahoval maximálny výkon 150 koní. S nádržou s celkovou kapacitou asi 10 galónov mohlo lietadlo bratov Besslerových preletieť asi 600 km. Parný stroj zároveň vážil ešte menej ako štandardné benzínové spaľovacie motory - 80 kg, ale k hmotnosti elektrárne bola pridaná ďalšia 220 kg vodná nádrž s ohniskom.
V roku 1933 sa lietadlo dalo ľahko dostať do neba a následne bolo v prevádzke. Auto nemalo problémy s letmi. Novinári zároveň ocenili tichý chod leteckého motora s tým, že rozhovor pilota a spolujazdca bolo počuť dokonca aj zo zeme. Hluk bol vydávaný iba píšťalkou vrtule, ktorá prerušovala vzduch. Okrem pokojného letu malo lietadlo aj ďalšie výhody, napríklad použitie vody namiesto benzínu. Tiež výkon parného motora nijako nezávisel od letovej výšky a stupňa vzácnosti vzduchu, čo bol problém všetkých lietadiel so spaľovacími motormi. Napríklad vo výške viac ako dvetisíc metrov bol parný stroj na Airspeed 2000 účinnejší ako benzínové motory rovnakého výkonu.
Napriek svojim výhodám Airspeed 2000 nezaujímal civilných zákazníkov a americkú armádu. Budúcnosť bola pre lietadlá so spaľovacími motormi a dvojplošník bratov Besslerovcov vyzeral ako nejaká kuriozita z 19. storočia, aj keď so zjavným súborom výhod. Nevýhody stále prevažujú. Z hľadiska účinnosti bol parný motor horší ako spaľovací motor. Na konštrukciu lietadla bolo potrebné použiť ultraľahké materiály, aby sa kompenzovala hmotnosť masívneho vodného kotla. Nedovolil konkurovať lietadlám so spaľovacími motormi a kratším letovým dosahom. A dokonca ani taká očividná kvalita, ako je nehlučnosť, ktorú bolo možné použiť na výrobu prieskumných lietadiel alebo bombardérov, nepriťahovala predstaviteľov vojenského oddelenia.
