Mari kita ingat, jangan terlalu lama - akhir abad XIX. Mobil-mobil kikuk melaju di jalanan ibu kota. Kuda dan bahkan pejalan kaki menyusul mereka. Balon terkontrol pertama lepas landas. Mereka terbakar dan hancur di hampir setiap penerbangan. Upaya berani dari insinyur Swedia Andre untuk mencapai Kutub Utara dengan balon udara telah mengorbankan nyawa dia dan teman-temannya. Penerbangan terkenal Lilienthal dengan pesawat layang berakhir dengan kematian pelonjak …
Semua ini berada di ambang tahap penerbangan modern. Penemu pemberani binasa, membuka jalan bagi kemanusiaan di udara. Tetapi pengalaman mereka tetap, terakumulasi, dan di awal abad XX. manusia meraih kemenangan besar: dia menciptakan sayap untuk dirinya sendiri, dilengkapi dengan motor.
Pada tahun 1903, orang Amerika, Wright bersaudara, lepas landas dengan kendaraan bertenaga dan bertahan sekitar satu menit. Penerbangan mereka diperpanjang setiap kali. Sudah pada tahun 1905, mereka bertahan di udara selama 38 menit, terbang sekitar 40 km.
Dalam sepuluh tahun pertama keberadaan pesawat, para perancang menciptakan mesin mereka dengan sentuhan, tanpa mengetahui bagaimana mereka akan berperilaku di udara. Pesawat pertama seperti layang-layang kotak, seperti apa yang sedang terbang. Selama perang imperialis, pesawat digunakan secara luas. Selama beberapa tahun, hukum dasar aerodinamika telah dipelajari. Desain pesawat terus ditingkatkan. Segera pesawat menerima bentuk yang modern, tertutup, dan ramping.
Sudah pada tahun 1935, pesawat mulai mencapai kecepatan hingga 400 km per jam, naik ke ketinggian 10 ribu km, terbang dalam garis lurus tanpa mendarat hingga 8 ribu km, mengangkat hingga 10 ton bersama mereka.
Orang mungkin berpikir bahwa semuanya diambil dari penerbangan, bahwa sudah waktunya untuk mengembangkan beberapa desain pesawat standar untuk berbagai keperluan, sehingga hanya perubahan kecil yang akan dilakukan pada mereka di masa depan.
Tentu saja tidak. Saat ini, umat manusia baru menyelesaikan tahap pertama pengembangan penerbangan. Ada kemungkinan bahwa dunia sudah di ambang menciptakan mesin terbang yang baru secara kualitatif.
Mari kita coba membayangkan seperti apa pesawat-pesawat masa depan nantinya. Tidak mungkin mereka akan menyerupai model modern paling maju sekalipun.
Video promosi:
Yang disebut "sayap terbang" sudah muncul. Mobil-mobil itu dibebaskan dari ekornya, seolah-olah dari pemberat yang tidak perlu. Benar, ekor memberi kestabilan pada pesawat, tetapi itu meningkatkan ukuran pesawat, menciptakan tarikan tambahan, dan mengurangi kemampuan manuver dan mobilitas. Pesawat tanpa ujung telah ada selama beberapa tahun. Semuanya masih memiliki kelemahan yang signifikan: mereka tidak terlalu stabil dalam penerbangan.
Pesawat kursi tunggal kecepatan tinggi modern. Yang perlu diperhatikan adalah dimensi kecil dari bidang dan ekor. Pesawat telah "dilindungi" sampai batasnya. Pesawat seperti itu mencapai kecepatan 550 km per jam.
Beberapa perancang mencoba untuk menghilangkan ekor dengan lebih hati-hati: mereka secara bertahap memperpendek badan pesawat, membawa unit ekor lebih dekat ke sayap. Salah satu pesawat Fokker ini dipertunjukkan di Paris Air Show pada tahun 1936. Untuk pesawat ini, badan pesawat diganti dengan dua balok sempit yang menopang ekornya. Pesawat dibedakan oleh profil tipis dan ukuran sayap kecil. Beban per 1 persegi. m permukaan bantalan sayap mencapai 140 kg untuk pesawat ini - satu setengah kali lebih banyak daripada mesin konvensional. Pesawat ini bisa terbang dengan kecepatan 506 km per jam.
Orang harus berpikir bahwa, secara bertahap menyingkirkan badan pesawat, para perancang akhirnya akan menemukan bentuk pesawat tak berekor yang cukup stabil. Beberapa perusahaan di Amerika telah mulai merancang "sayap terbang" penumpang yang kuat yang dirancang untuk mengangkut hingga 100 penumpang.
Kemunculan besar-besaran pesawat semacam itu bisa memulai tahap kedua penerbangan: pesawat tak berekor akan terbang di udara. Mesin-mesin ini akan membutuhkan arus baru. Ternyata untuk kecepatan 700-800 km per jam, bentuk "tumpul" modern memiliki terlalu banyak hambatan. Desainer Flying Wings akan berusaha untuk mempertajam profil badan pesawat dan sayap sebanyak mungkin. Motor tampaknya akan ditarik ke belakang. Di pesawat modern, aliran udara yang diciptakan oleh baling-baling mengenai bidang pesawat dan menciptakan hambatan tambahan. Daya dorong baling-baling dari membawanya kembali akan sangat ditingkatkan. Kemudi akan berada di tepi belakang sayap, seperti halnya aileron. Kemudi akan ditempatkan di ujung sayap dalam bentuk mesin cuci khusus. Pesawat tidak akan memiliki bagian yang menonjol. Bahkan visor kabin akan sejajar dengan permukaan. Seperti yang diperlihatkan kalkulasi perkiraan, kecepatan pesawat tak berekor dua tempat duduk dengan mesin 2 ribu liter itu. dari. bisa ditempuh hingga 800 km per jam. Beban per 1 persegi. m sayap mencapai 200 kg - dua kali lebih banyak dari pada mesin modern.
Desain pesawat tanpa ujung bisa menaklukkan wilayah udara untuk waktu yang lama. Namun kini kecepatan pesawat akan mulai mencapai 1.000 km per jam. Ini akan mendekati kecepatan, suara, dan kemudian berkembang lebih besar. Dengan munculnya "kecepatan supersonik" seperti itu, baling-baling harus digantikan oleh alat penggerak lain. Jika baling-baling berputar terlalu cepat, sebagian besar udara terlepas begitu saja dari baling-baling, dan baling-baling tidak dapat lagi meningkatkan tenaganya. Para perancang akan menghadapi masalah lain: bagaimana cara mengganti baling-baling, yang telah bekerja dengan jujur dalam penerbangan selama beberapa dekade? Ada kemungkinan bahwa di masa depan yang kurang lebih akan muncul jenis perangkat penggerak baru, beroperasi, misalnya, dengan prinsip sentrifugal.
Pesawat dua balok, yang didemonstrasikan di pameran Paris. Unit ekor dekat dengan sayap. Pesawat ini - langkah transisi ke "sayap terbang" tak berekor.
Bayangkan sebuah cakram besar, menggembung, seperti penyangga dengan lubang di tengahnya. Lubang ini belum tembus. Pada kedalaman tertentu, ia dibagi menjadi beberapa "poros" yang memanjang dari pusat ke arah radial dan memanjang ke luar di tepi cakram. Jika kita mulai memutar piringan seperti itu, maka di bawah pengaruh gaya sentrifugal, udara di poros radialnya akan terlempar ke tepi dan meledak. Sebagai gantinya, sebagian udara baru akan tersedot melalui lubang di tengah. Baling-baling pemandu dapat ditempatkan di tepi cakram sehingga aliran udara dialirkan ke satu arah, pada sudut kanan ke poros radial. Aliran ini akan mendorong cakram ke arah yang berlawanan. Dengan memutar cakram seperti itu dengan kecepatan luar biasa, daya dorong yang kuat dapat dibuat.
Selain sistem sentrifugal, dapat dibayangkan jenis lain dari sistem propulsi berdasarkan prinsip terbang serangga, yang menggambarkan dengan sayap mereka sosok tertutup menyerupai delapan. Bilah baling-baling seperti itu akan menghantam udara dengan seluruh areanya, sehingga selip udara akan dihilangkan.
Untuk pengembangan penerbangan lebih lanjut, tidak hanya ekornya, tetapi juga sayapnya bisa berubah menjadi pemberat yang tidak perlu. Mereka hanya akan disimpan untuk lepas landas dan mendarat.
Ternyata, kematian sayap akan terjadi secara bertahap, begitu juga dengan matinya ekornya. Pesawat dengan sayap yang bisa ditarik akan muncul, yang, setelah lepas landas, akan menarik kembali, seperti sekarang, roda pendaratan yang bisa ditarik. Selain itu, motor, bersama dengan baling-baling, akan menghidupkan rangka khusus. Dengan demikian, dimungkinkan untuk mengubah arah dorong ke atas atau ke bawah, tergantung di mana rangka dengan unit motor diputar.
Jadi tahap penerbangan selanjutnya akan dimulai. Pesawat akan berubah bentuk lagi. Ini akan mulai menyerupai proyektil terbang, atau lebih tepatnya bom udara. Dari sayapnya, hanya hasil kecil yang tersisa, mirip dengan stabilisator bom. Pesawat-proyektil akan muncul di udara. Kecepatan mereka akan melebihi 1.000 km per jam. Aerodinamika pesawat akan mendekati balistik artileri.
Puluhan tahun lagi akan berlalu, dan pesawat akhirnya akan kehilangan sayapnya dan menjadi seperti proyektil berbentuk cerutu modern. Ekor proyektil ini akan dikelilingi oleh sejumlah lubang di mana aliran udara berkecepatan tinggi dapat diarahkan. Dengan mengatur aliran ini, mengarahkannya ke satu lubang atau lainnya, Anda dapat menaikkan atau menurunkan hidung pesawat, mengemudikan mobil secara horizontal atau sepanjang garis miring dan berbelok ke satu arah atau yang lain.
Proyektil terbang yang digerakkan oleh baling-baling sentrifugal. Sabuk lubang terlihat di bagian belakang proyektil. Lubang-lubang ini berfungsi sebagai kemudi. Dengan menutup dan membukanya, dimungkinkan untuk mengatur aliran udara berkecepatan tinggi di sekitar pesawat dan mengubah arah penerbangan.
Lepas landasnya pesawat proyektil semacam itu tidak akan menimbulkan kesulitan khusus. Untuk tujuan ini, dimungkinkan untuk mengadaptasi roda pendaratan empat roda, tempat pesawat dipasang sebelum lepas landas. Setelah kecepatan yang cukup tercapai, proyektil akan meluncur dari gerobak dan naik ke udara. Roda pendaratan akan tetap berada di lapangan terbang. Dimungkinkan untuk mendarat menggunakan ranjau khusus. Terbang ke poros semacam itu melalui tanduk khusus, proyektil akan melepaskan serangkaian cakar pengereman di sekeliling kelilingnya. Di tambang, dia mendapatkan aliran udara yang kuat, yang dengan cepat akan "memadamkan" kecepatan proyektil. Jika terjadi kecelakaan atau pendaratan paksa, pengemudi dapat melepaskan tangki bahan bakar berat dan unit turbin dengan memutar pegangan, menjatuhkannya. Kokpit dengan orang-orang akan turun dengan parasut.
Sulit untuk mengatakan catatan apa yang dapat dikembangkan oleh pesawat masa depan seperti itu. Kemungkinan akan mencapai kecepatan hingga 2 ribu km per jam dan ketinggian penerbangan hingga 100 km. Perjuangan untuk kecepatan, untuk ketinggian yang luar biasa pada tahap penerbangan ini akan sangat mempercepat pengembangan mesin jet yang masih jauh dari sempurna. Mesin semacam itu akan dipasang di banyak pesawat proyektil.
Tapi ada kemungkinan tahap penerbangan ini tidak akan menjadi yang terakhir. Orang-orang pasti ingin mewujudkan impian lama mereka - keluar dari lingkungan gravitasi Bumi. Para perancang akan dihadapkan pada tugas mengalahkan hambatan udara, yang terutama berlaku pada kecepatan tinggi.
Dalam foto-foto penerbangan peluru tersebut, terlihat sebuah lubang di kaca pecah bahkan sebelum peluru menyentuhnya. Kaca pecah oleh udara padat yang menumpuk di sekitar hidung peluru. Segera di sekitar setiap benda terbang, baik itu proyektil atau pesawat terbang, sebuah cangkang udara yang padat, yang disebut lapisan batas, muncul. Ketebalan lapisan batas ini tergantung pada ukuran badan terbang. Lapisan batas bergerak bersama tubuh dan melindungi permukaan tubuh dari gesekan udara yang terlalu kuat
Pengamatan ini menunjukkan apakah atmosfer kita, yaitu udara yang mengelilingi Bumi, adalah lapisan batas yang sama untuk bola dunia kita. Penelitian terbaru membuktikan bahwa seluruh alam semesta dipenuhi dengan materi, tetapi hanya dengan kepadatan yang berbeda. Ruang antarplanet juga dipenuhi materi, meski sangat dijernihkan. Inilah mengapa bantalan udara padat muncul di sekitar planet. Karena materi sangat dijernihkan di ruang antarplanet, Bumi membutuhkan kecepatan 30 km per detik untuk mendapatkan lapisan batas dengan kepadatan hanya satu atmosfer. Di sekitar proyektil yang terbang di lingkungan yang sudah padat ini, sebuah lapisan batas dengan kepadatan ratusan atmosfer dibuat, meskipun proyektil tersebut terbang di udara berkali-kali lebih lambat dari Bumi di luar angkasa.
Lapisan batas proyektil mencapai kepadatan yang sangat besar hanya di bagian depan dan hidungnya. Ini juga menyebabkan banyak hambatan udara selama penerbangan proyektil. Dunia tidak mengalami perlawanan seperti itu. Atmosfer bumi tersebar merata di seluruh permukaan. Rotasi bumi di sekitar porosnya memainkan peran yang sangat penting dalam hal ini. Jika Bumi tidak berputar, maka bantalan udara yang sangat padat akan tercipta di depan bola, dan di belahan bumi lain atmosfer akan sangat jarang dijernihkan. Tapi Bumi, berputar, secara konsisten menempatkan semua sisinya di bawah tekanan. Partikel udara tidak punya waktu untuk melepaskan diri dari permukaan bumi dan kembali berada di bawah tekanan, seolah-olah menghantamkannya ke bumi.
Pipa untuk mendaratkan pesawat proyektil masa depan. Terbang ke tanduk ini, pesawat jatuh di bawah pengaruh aliran udara kuat yang datang, yang dengan cepat "mengurangi" kecepatannya.
Fenomena ini dapat dengan mudah diverifikasi dengan model. Buatlah cakram di tepinya yang dapat memutar bola di sepanjang porosnya. Jika Anda mengatur cakram dalam gerakan dan pada saat yang sama membuat bola berputar, Anda akan mendapatkan model kasar Bumi, yang berputar secara bersamaan di sekitar porosnya dan di orbit. Rekatkan di sekitar lingkar bola, di sepanjang "ekuator" dari benang sutranya. Jika hanya satu piringan yang berputar, sutra ini akan meregang ke satu arah seperti "ekor" sebuah komet. Ini adalah bentuk aliran udara yang dibuat di sekitar peluru atau proyektil. Jika hanya satu bola yang diputar, membiarkan piringan tidak bergerak, maka sutra di bawah pengaruh gaya sentrifugal akan mekar ke segala arah di sepanjang jari-jari. Jika, saat memutar bola, disk digerakkan pada saat yang sama, maka benang sutra akan ditekan secara merata ke bola dari semua sisi. Hal yang sama akan terjadi pada merekaapa yang terjadi pada partikel udara di sekitar Bumi.
Bidang jauh di masa depan - "Planet terbang". Pada bola terbang ini, orang akan mampu mengatasi gaya gravitasi.
Jadi analogi dengan gerakan planet menunjukkan bahwa adalah mungkin untuk menghilangkan hambatan dari lapisan batas padat yang terakumulasi di depan benda terbang. Jika kita membuat benda ini bulat dan memutarnya di sekitar sumbu selama penerbangan, maka lapisan batas akan merata ke seluruh permukaan, akibatnya hambatan udara kolosal yang muncul selama penerbangan cepat akan hilang.
Jadi, orang-orang, mungkin, suatu hari nanti akan dapat menciptakan "planet terbang" kecil berbentuk bola.
Mari kita coba membayangkan salah satu bola terbang ini.
Kulit terluar dari bola terbang bisa digerakkan. Itu dapat berputar di sepanjang sumbu hanya dalam satu arah - dari atas ke bawah. Di dalamnya ada cangkang kedua, tergantung dari sumbu yang sama, tetapi di bawah pengaruh gravitasi, ia tetap diam relatif terhadap sumbu selama penerbangan. Itu terbagi menjadi beberapa lantai. Di bagian bawahnya ada kargo dan persediaan makanan. Di atas adalah lantai dengan bahan bakar jet cair (oksigen, karbon cair). Lebih tinggi lagi adalah laboratorium sains, tempat awak, bengkel dan ruang utilitas lainnya.
Bagaimana bola-planet itu bergerak?
Di cangkang bagian dalam bola, yang disebut sabuk jet diatur: ruang-ruang terletak di sekitar lingkar dalam sebuah cincin, di mana bahan bakar dibakar. Di bagian luar, cangkang bola yang berputar, sabuk reaktif ini sesuai dengan sabuk dengan nozel yang melaluinya gas yang terbentuk di bilik dapat keluar ke luar. Sabuk luar ini ditekan dengan kuat pada bagian dalam sehingga geser kulit terluar tidak menimbulkan hambatan apa pun untuk pengoperasian ruang jet. Bergantung pada sektor ruang jet mana yang bekerja, bola dapat bergerak maju atau mundur, naik atau turun dengan kemiringan apa pun. Untuk melakukan pergantian bola, beberapa ruang samping juga disediakan.
Sebelum diangkat, bola akan menggelinding di tanah hingga mencapai kecepatan yang cukup untuk lepas landas. Setelah itu, ruang reaksi dinyalakan sehingga dorongan mengarahkan bola ke atas pada sudut yang diinginkan. Pendaratannya kira-kira sama. Tapi dorongan dipindahkan ke depan dan mengerem bola.
Kecepatan aliran keluar gas melalui nosel jet dapat ditingkatkan menjadi 2 ribu meter per detik. Sebagai akibat dari rotasi kulit terluar, hambatan udara relatif dapat diabaikan.
Pada balon terbang seperti itu, orang akan mencapai kecepatan yang belum pernah terdengar - lebih dari 100 ribu kilometer per jam. Dalam enam sampai tujuh jam akan mungkin untuk terbang ke bulan dan kembali lagi. Seseorang dengan proyektil semacam itu dapat dengan mudah mengatasi gravitasi bumi dan membebaskan diri ke dalam luasnya alam semesta.
Penulis: P. GROKHOVSKY. Gambar oleh A. PREOBRAZHENSKY dan S. LODYGIN. "Teknologi untuk pemuda" 1938
