Parní stroj byl donedávna nejrozšířenějším zdrojem energie na planetě. Na pozemní vozíky byly instalovány parní stroje - prototypy prvních automobilů, uváděly do pohybu vlaky a parníky a zajišťovaly provoz čerpadel a obráběcích strojů. Parní energie a parní stroje byly v průmyslu v 19. století široce používány. Není divu, že postupem času pronikla do hlav konstruktérů myšlenka postavit letadlo s parním strojem. Proces budování parního letadla se však ukázal být obtížný a trnitý.
Posádka vzduchové páry
Zrod letectví se datuje na počátek 19. století. Na přelomu 18. a 19. století byl navržen první koncept letadla. Tento koncept předložil anglický přírodovědec George Cayley. Právě Kayleigh je považován za jednoho z prvních světových výzkumníků a teoretiků v oblasti výroby letadel těžších než vzduch. Cayley zahájil své první studie a experimenty ke studiu aerodynamických charakteristik křídla v roce 1804, ve stejném roce vytvořil model vlastní konstrukce draku. Podle něj mohl kluzák cestovat vzduchem maximálně 27 metrů. V letech 1809–1810 publikoval první měsíční vědecký časopis ve Velké Británii, Nicolsonův žurnál přírodní filozofie, dílo George Cayleyho s názvem „On Air Navigation“. Jednalo se o první publikovanou vědeckou práci na světě, která obsahovala základní principy teorie kluzáků a letadel.
Není náhoda, že se ve Velké Británii, blíže k polovině 19. století, pokusili postavit první letoun, respektive parní trysku, protože se počítalo s instalací parního stroje v roli elektrárna na modelu. Myšlenka na stavbu neobvyklého letadla patřila anglickému vynálezci a průkopníkovi v oblasti letectví Williamu Samuelovi Hensonovi. Spolu s dalším britským vynálezcem Johnem Stringfellowem vyvinul Henson první konstrukci letadla na světě, která zohlednila všechny základní prvky klasického vrtulového letadla.
Designéři nazývali svůj brainchild Aerial Steam Carriage. Patent na vynález byl získán v roce 1843, ve stejném roce vynálezci a jejich partneři zaregistrovali akciovou společnost s názvem Aeriel Transit Company. První model své „posádky vzduchové páry“vytvořili designéři v roce 1843. Jednalo se o šestimetrové letadlo, které poháněl parní stroj o výkonu pouhých 1 hp.
Návrh křídla parletu, který představili Henson a Stringfellow, obsahoval prvky, které v budoucnu najdou uplatnění v letectví: nosníky, žebra, vzpěry s výztuhami. Křídlo jejich parníku, jako u moderních letadel, bylo silné. Konstruktéři zároveň navrhli duté nosníky křídel, které měly usnadnit konstrukci letadla. Samotné křídlo bylo připevněno k tělu parletu shora, bylo plánováno umístění samotného motoru, posádky a cestujících do těla. Elektrárna měla pohánět dvě tlačné vrtule. Podvozek letadla byl plánován jako tříkolový, s jedním příďovým kolem.
Myšlenka designérů byla přitom příliš odvážná, a to nejen na poměry poloviny 19. století. Technické vlastnosti posádky vzduchové páry byly vynikající. Letoun měl přepravit vzduchem až 12 lidí na vzdálenost 1600 km. Rozpětí křídel modelu bylo odhadnuto na 46 metrů a plocha křídel byla 424 m², průměr vrtulí byl 6 metrů. Výkon instalovaného pohonného stroje byl odhadován na 30 koní. Věřilo se, že to stačí k zajištění letounu s maximální vzletovou hmotností 1360 kg a cestovní rychlostí 80 km / h.
Ve skutečnosti to všechno skončilo testy zmenšeného modelu, které pokračovaly s různým úspěchem od roku 1844 do roku 1847. Po celou tu dobu konstruktéři provedli v projektu velké množství změn, změnili parametry, změnili drak letadla a také hledali stále výkonnější parní stroj. Navzdory úsilí britských přírodovědců čas od času selhali. Důvodem byl především naprostý nedostatek světových zkušeností v oblasti stavby letadel. Henson i Stringfellow byli průkopníky a podnikli pouze první nesmělé kroky v novém oboru, s nimiž se potýkali s velkým množstvím obtíží. V roce 1847 byla veškerá práce na projektu nakonec zastavena.
Parní letadlo Alexandra Mozhaiskyho
V Rusku se myšlenky na stavbu letadla s parním strojem chopil kontradmirál Alexander Fedorovič Mozhaisky, „dědeček ruského letectví“, nejen slavná vojenská postava, ale také vynálezce. Mozhaisky se zabýval výzkumem a vynálezem jak během své služby v ruském císařském námořnictvu, tak ve státní službě. Vynálezce nakonec dospěl k myšlence postavit do roku 1873 vlastní letadlo. Poté, co Mozhaisky dokončil svůj plán do konce roku 1876, předložil projekt ministerstvu války, kde byl projekt zvažován a na jeho realizaci byly přiděleny finanční prostředky. Zejména tři tisíce rublů byly vynaloženy na vědecký výzkum a výzkum, jehož výsledky mohly být dále použity k vytvoření nového letadla.
Při vývoji své verze letadla se Alexander Mozhaisky, stejně jako mnoho dalších průkopníků letectví, spoléhal především na konstrukci a letové vlastnosti draků, které osobně navrhl a vypustil v průběhu několika let. Mozhaisky správně věřil, že těžké a pomalé letadlo by mělo mít velkou plochu křídel. Ve stejné době, jako ostatní vynálezci letadel, Mozhaisky prošel pokusem a omylem, mnohokrát změnil design a vlastnosti svých verzí letadel.
Letoun měl mít podle projektu délku trupu asi 15 metrů, rozpětí křídel 23 metrů, vzletovou hmotnost 820 kg. Současně se mění rozměry letadla v různých studiích specialistů v oblasti letectví. Skutečnost, že Mozhaisky chtěl vybavit své letadlo dvěma motory o výkonu 20 koní najednou, zůstává nezměněna. a 10 koní. Přitom zpočátku šlo o spalovací motory, které právě začaly vznikat. Konstrukční rychlost letadla měla být asi 40 km / h. Nízká rychlost letu donutila konstruktéra postavit letoun s velmi velkou plochou křídla původního tvaru. Externě, letoun navržený Mozhaisky byl vyztužený jednoplošník, vyrobený podle klasického aerodynamického designu.
Docela rychle byl konstruktér nucen opustit spalovací motor, protože první takové motory byly extrémně nespolehlivé a měly velkou váhu. Poté se Mozhaisky rozhodl vrátit ke klasickým parním strojům své doby. Na své heslo plánoval použít nejlehčí modely parních strojů londýnské společnosti Arbecker-son a Hemkens, které měly vynikající pověst a měly čas prosadit se jako výrobce lehkých parních strojů, které byly použity na torpédoborce.
První prototyp letadla byl připraven v roce 1882. Testy ale byly neúspěšné. Alexander Mozhaisky, stejně jako mnoho průkopníků v oblasti letectví, se nemohl spolehnout na něčí úspěšné zkušenosti, v těch letech světový letecký průmysl prostě neexistoval. Designér nevybavil své heslo zařízeními proti převrácení, protože je nepovažoval za nutné. V důsledku toho letadlo, které nemělo ani čas vystoupit na oblohu, spadlo na bok a jeho obrovská plocha křídel se jednoduše „složila“. Následné tři roky práce na finalizaci návrhu k ničemu nevedly, zkoušky v roce 1885 byly opět neúspěšné, letoun opět spadl na bok. Zde historie tohoto letadla končí a v roce 1890 sám konstruktér zemřel.
Jediné létající heslo
Nakonec první parní letadlo, které bylo schopné vzlétnout k nebi a uskutečnilo plný let, bylo postaveno až ve 20. století. Stalo se to ve třicátých letech minulého století, kdy svět již nashromáždil významné zkušenosti v oblasti stavby letadel. Vydáno v roce 1933 v jedné kopii, Airspeed 2000 nejen vzlétlo, ale bylo také v aktivním provozu, přinejmenším do roku 1936. Na americké poště pracovalo neobvyklé letadlo, ale po roce 1936 je jeho život vyhuben.
První létající parník sestrojili američtí bratři, vynálezci George a William Besslerovi, za přímé pomoci inženýra Nathana Price. Ukázka novinky se konala 12. dubna 1933 v Kalifornii ve městě Oakland a byla široce obsazena v americkém tisku. Vzhledově by to byla nejobyčejnější rovina těch let. To není překvapující, protože bratři jednoduše vzali za základ sériový dvouplošník Travel Air 2000. Samotná elektrárna byla neobvyklá. Letoun, přezdívaný Airspeed 2000, byl vybaven výkonným parním strojem.
Srdcem vozu byl parní dvouválec V s maximálním výkonem 150 koní. S tankem o celkové kapacitě asi 10 galonů mohlo letadlo bratrů Besslerových letět zhruba 600 km. Parní stroj přitom vážil ještě méně než standardní benzínové spalovací motory - 80 kg, ale k hmotnosti elektrárny byla přidána další 220 kg vodní nádrž s ohništěm.
Letadlo se v roce 1933 snadno vzneslo k nebi a následně bylo v provozu. Vůz neměl problémy s lety. Novináři zároveň ocenili tichý chod motoru letadla s tím, že rozhovor mezi pilotem a cestujícím byl slyšet i ze země. Hluk byl vydáván pouze hvizdem vrtule, která přerušovala vzduch. Kromě klidného letu mělo letadlo i další výhody, například použití vody místo benzínu. Rovněž výkon parního stroje nijak nezávisel na letové výšce a stupni řídnutí vzduchu, což byl problém všech letadel se spalovacími motory. Například ve výšce více než dva tisíce metrů se parní stroj na Airspeed 2000 stal účinnějším než benzínové motory stejného výkonu.
Navzdory svým výhodám Airspeed 2000 nezajímal civilní zákazníky a americkou armádu. Budoucnost byla pro letadla se spalovacími motory a dvouplošník bratrů Besslerových vypadal jako nějaká kuriozita z 19. století, i když se zjevnou sadou výhod. Nevýhody stále převažují. Z hlediska účinnosti byl parní stroj horší než spalovací motory. Při konstrukci letounu bylo nutné použít ultralehké materiály ke kompenzaci hmotnosti masivního vodního kotle. Nedovolilo konkurovat letadlům se spalovacími motory a kratším doletem. A ani tak zjevná kvalita, jako je bezhlučnost, kterou bylo možné použít k výrobě průzkumných letadel nebo bombardérů, nepřitahovala zástupce vojenského útvaru.
