إذا كنت ترغب في دراسة الديناميكا الهوائية ، فستحتاج فقط إلى إلقاء نظرة على تصاميم الطائرات المبكرة جدًا ، مثل Bleriot XI. لا توجد مراوح توربينية ذات نسبة تجاوز عالية ، ولا صالات الطابق العلوي ، ولا أنظمة تحديد المواقع العالمية. بدلاً من ذلك ، تعد الطائرة تعبيرًا واضحًا عن حلول التصميم اللازمة للتغلب على قوى الطيران الأربع: الرفع والوزن والدفع والسحب. يمكن إجراء إحدى هذه “الدراسات” في مطار راينبيك القديم في كول بالين في راينبيك ، نيويورك.
تتويج عشرة تكوينات سابقة بناها لويس بليريو ، الذي أعاد استثمار 60 ألف فرنك فرنسي تم جمعه خلال مشروع لتصنيع مصابيح السيارات لتطوير طائرة ناجحة تقنيًا في سباق يحمل أسماء مثل الأخوين رايت وهنري فارمان وسانتوس دومون وجلين كيرتس ، أصبح Bleriot XI نفسه أول طائرة أحادية السطح عملية في العالم.
ظهرت Bleriot VII ، التي قدمت أساسها الأولي ، بجسم مغلق جزئيًا لإيواء طيارها الوحيد ؛ تستعد الأجنحة إلى هيكل كابينة أنبوبي فوق قمرة القيادة ؛ محرك أنطوانيت رباعي الشفرات بقوة 50 حصانًا ؛ ذيل أفقي كبير مزدوج الارتفاع ؛ دفة صغيرة وقابلة للدوران ، عجلات ذات نوابض مستقلة. على الرغم من تحطمها في 18 ديسمبر 1907 ، إلا أنها قدمت الأساس لتصميم لاحق نهائي.
احتفظ Bleriot VIII ، سريعًا بعد ذلك ، بتكوين الجناح المنخفض ، لكنه تميز بجنيحات محورية وجنيحات ذات طرف الجناح ودراجة ثلاثية العجلات ، كل منها يتكون من عجلات مفردة.
على الرغم من أن Bleriot IX كان متغيرًا أكبر من الطراز الثامن ، وأن Bleriot X قد أدخل ترتيب دافع-دافع مع دفات كاذبة ثلاثية ، إلا أن هذه الخطوات الوسيطة لم تقدم سوى القليل من التصميم النهائي وبالتالي تم التخلص منها بسرعة. وقد اتخذ هذا التصميم النهائي شكل Bleriot XI.
كان جسمها الطويل والمتناقص تدريجيًا ، والذي يتكون من الرماد الطويل ، وقوائم التنوب ، والعوارض المتقاطعة معًا بواسطة دعامات سلكية ، خفيفًا ، لكنه قوي ، ووفّر نقطة التعلق المشتركة لأسطحها الديناميكية الهوائية ومحركها. نصفها فقط مغطى بالقماش ، بدت بدائية وغير مكتملة ، لكنها عملية.
تتميز الأجنحة المغطاة بالنسيج ، ذات الأضلاع ، ذات الرؤوس المستديرة ، بمساحة 28.2 قدمًا ومساحة 151 قدمًا مربعة ، وكانت متصلة بجسم الطائرة بزاوية ، مما يوفر ثنائيات كبيرة. كان الحدبة السطحية العلوية والحافة الأمامية المتدلية بشكل حاد بمثابة تعبيرات عن الديناميكا الهوائية. وبتوجيه وثيق من أسطحها العلوية ، ينحدر تدفق الهواء إلى أسفل وخارج حوافها الخلفية ، مما يقلل من ضغط السطح العلوي ، ويزيد من سرعة تدفق الهواء ، ويتسبب في “رد فعل” الجنيح في مبدأ الرفع. لم يتم تضمين أجهزة الرفع العالي ، مثل الشرائح واللوحات ، ولا حتى الجنيحات. بدلاً من ذلك ، تم توفير التحكم الجانبي بواسطة طريقة تسدية الجناح المصممة من قبل Wright Brothers ، وهي عبارة عن عمود مقلوب مثبت أسفل جسم الطائرة يوفر مرفقًا سلكيًا لمشغلات الاعوجاج. قاموا بلف الجناح بالكامل بشكل تفاضلي ، وقاموا بتحويله إلى جنيح ضخم ، مما زاد من زاوية سقوطه وتحفيز بنك الطيران.
يوفر المثبت المستطيل الشكل ، 16 قدمًا مربعًا ، والمثبت أسفل الهيكل المدبب باتجاه النهاية ، انحرافًا للتحكم في محور الميل ، بينما توفر الدفة التي تبلغ مساحتها 4.5 قدم مربع ، والتي تبدو صغيرة جدًا للطائرة ، التحكم في الانعراج في الطرف الأقصى من جسم الطائرة.
محرك Anzani بثلاث أسطوانات ، ومبرد بالهواء ، ومقلوب على شكل Y ، بقوة 35 حصانًا ، ليحل محل المحرك الأصلي المصمم بقدرة 30 حصانًا والمثبت بإطار أمامي من الرماد ، يقود الماهوجني ، على شكل scitmar ، 6.87 قدم- قطر المروحة عند 1350 دورة في الدقيقة. نظرًا لقدرة الطاقة غير الكافية للمحركات الحالية ، فقد تصارع Bleriot XI ، مثل جميع التصميمات المبكرة ، مع نسب القوة إلى الوزن ، وقد اضطر مصمموها إلى استخدام الخشب القوي ، ولكن الخفيف ، للهياكل والأقمشة للأسطح الديناميكية الهوائية.
كانت المروحة السلسة المصقولة بدقة وذات الشكل المعقد عبارة عن مزيج من أعمال النحت الفنية والتعبير الديناميكي الهوائي. إنه جناح صغير بشكل أساسي ، يدور بشكل عمودي على مسار الرحلة ، وقد طور الدفع بنفس الطريقة التي يولد بها الجناح قوة الرفع ، والرياح النسبية تضربه في مستوى دورانه. نظرًا لأنه تم ضبطه بزاوية هجوم ، ولأنه يحتوي على جناح هوائي على شكل محدب ، فقد طور الرفع في اتجاه أمامي ، وأعيد تعريفه هنا باسم “الدفع” ، و “التواء” المروحة لتمكينها من الاحتفاظ بنفس الزاوية -هجم على طول نصف قطرها بزاوية ميلها عالية بالقرب من مركزها ، لكنها منخفضة بالقرب من شفتها.
قدم إطار الرماد الأمامي بشكل متساوٍ نقطة التعلق لاثنتين من عجلات الطائرة الثلاث ذات البرامق الدقيقة والقابلة للدوران والمتعبة من المطاط ، والتي تضمن لفات الأشرطة الدورية الالتصاق بين الإطار والحافة. لقد مكنت القدرة الدوارة الفريدة للهيكل السفلي ، التي تتبع أصولها إلى Bleriot VII ، الطائرة بشكل أكثر ملاءمة من العمل أثناء ظروف مجال الرياح المتقاطعة ، نظرًا لأن الدفة الصغيرة لم توفر مساحة كافية لمواجهة هذه إلى أي درجة ملحوظة وكان التجميع ضعيفًا للغاية بخلاف ذلك لتحمل الأحمال الجانبية هيكليًا. ونتيجة لذلك ، تمكنت من التعقب على الأرض بزاوية.
تتميز قمرة القيادة ، المكونة من إطار خشبي ونسيج مطاطي على جوانبها ، بنظام التحكم المصمم من قبل Bleriot حيث تم تركيب عجلة صغيرة دائرية غير دائرية فوق عمود رأسي تم بناؤه بواسطة معدن دائري ، نصف قبة “قبة” أو “جرس” بالفرنسية ، والتي تم توصيل الكبلتين الأماميين والخلفيين بها أحد عشر وكبلين جانبيين. تم تحريك الأسطح عن طريق تحريك العصا للأمام أو للخلف أو إلى أي من الجانبين. تم استكمال “تطور” قمرة القيادة مع دواسة الوقود على الجانب الأيمن وأداتين: بوصلة ومؤشر كمية الوقود.
تم تركيب خزان وقود صغير يشبه البرميل بشكل أفقي بين المحرك وقمرة القيادة.
كان Bleriot XI ، الذي يعمل بمحرك Anzani بقوة 35 حصانًا ، يتميز بوزن إجمالي يبلغ 661 جزء من المليون ويمكن أن يصل إلى سرعات تصل إلى 47 ميلاً في الساعة.
أول رحلة طيران في 15 مارس 1909 ، مع المحرك السابق REP ، كانت قد قفزت مسافة 8200 قدم فقط ، لكن هذه البداية المشؤومة بالكاد كانت مؤشرًا على أداء التصميم ونجاحه ، منذ أربعة أشهر فقط ، في 25 يوليو ، قام بأول رحلة عبر القنوات من كاليه ، فرنسا ، إلى دوفر ، إنجلترا ، محطمة للأرقام القياسية ، بطول 25 ميلًا ، وفاز بجائزة ديلي ميل البالغة 1000 جنيه إسترليني عن هذا الإنجاز. أثار الحدث التاريخي ، الذي جذب الانتباه في جميع أنحاء العالم ، تدفق الطلبات من هذا النوع.
تصميم Bleriot XI ، وقوتها الحصانية المنخفضة ، والأسطح ذات الحد الأدنى من الفعالية تحدد تشغيلها. على سبيل المثال ، لا يمكن التحكم بالطائرة الخالية من الفرامل إلا بشكل مباشر من خلال دفتها الصغيرة على الأرض. يتم تحقيق الإقلاع ، نظرًا لارتفاع زاوية السقوط للجناح ، على النحو الأمثل مع قساوة كاملة ، أو تقدم دواسة الوقود ، مما يرفع الذيل إلى وضع موازٍ للأرض ويضع كل وزن الطائرة على عجلاتها الرئيسية ، بينما يمكن إبطال زوايا التتبع التي تسببها الرياح جزئيًا أو كليًا عن طريق انحرافات الدفة ، اعتمادًا على درجتها ، كما أن هيكلها السفلي القابل للدوران يزيد من ذلك. لمحة عن ذلك ، يتم تحريض الطائرة في تسلق ضحل. يساعد حدبة الجناح ومساحته ، إلى جانب التأثير الأرضي ، في ذلك مؤقتًا ، لكن لا يزال له خصائص توقف مفاجئ.
إن ملف صعود الدرجات ، الذي تمليه ليس قيود التحكم في الحركة الجوية ، بل متطلبات السرعة بدلاً من ذلك ، يولد رفعًا عند كل “هضبة”.
على الرغم من أن إعداد الخانق الكامل يحتاج إلى الاحتفاظ بأقصى تدفق فوق المحرك من أجل تلبية متطلبات “تبريد الهواء” ، فإن التصميم البطيء والضعيف يكون عرضة لهبوب الرياح ، ويجب أن تكون البنوك ضحلة ولطيفة. الطاقة غير متوفرة بشكل كافٍ لمواجهة المنعطفات التي تبلغ 30 درجة وما فوق والتي تزيد بشكل كبير من تحميل الجناح وتؤدي حتماً إلى الأكشاك. التحكم الجانبي في التفاف الجناح يكون ضعيفًا وبطيئًا.
يتم إيقاف نزول القوة الكاملة والمقدمة لأسفل بشكل مثالي مع تخفيضات دواسة الوقود قبل أن تلمس العجلات الأرض. إن التخفيضات السابقة في الطاقة ، بسبب عدم كفاية قوة المحرك ، غير قابلة للضبط ، والتضخيم قبل الهبوط سيجبر هيكل الطائرة على انزلاقها.
يعد Old Rhinebeck Aerodrome Bleriot XI ، من البناء رقم 56 ، أقدم هيكل طائرة لا يزال يطير في الولايات المتحدة ، ولا يتفوق عليه سوى Bleriot من مجموعة Shuttleworth Collection ، والذي يحمل البناء رقم 14.
بعد أن تحطمت خلال اجتماع جوي عام 1910 في سوغوس ، ماساتشوستس ، حصل البروفيسور إتش إتش كابورن على مثال راينبيك لاحقًا ، والذي كان قد اجتازه يوميًا أثناء ركوبه للدراجات إلى العمل والذي قام بتخزينه ، حتى تم تسليمه إلى بيل تشامبلن لاكونيا ، نيو هامبشاير. تم التبرع بها داخليًا لـ Cole Palen في عام 1952 ، وكانت خالية من محركها وأسطحها الديناميكية الهوائية ، لكن الثلث الأمامي والخلفي كان مكتملًا بخلاف ذلك. تم تركيب أجنحة مشيدة حديثًا ، ومثبت أفقي ، ودفة في مطار ستورمفيل بعد ذلك بعامين ، في أكتوبر.
نظرًا لهشاشة الطائرة ، فقد تم تقييدها على “القفزات القصيرة” من حقل العشب المتداول في Old Rhinebeck خلال العروض الجوية “History of Flight” يوم السبت ، حيث وصلت إلى أقصى ارتفاع يبلغ 60 قدمًا فقط. ومع ذلك ، فإن هذه القفزة القصيرة للتعبير البسيط الأنيق للديناميكا الهوائية تتبع أصلها ، وبالتالي تمثل ، “المسافة الطويلة” عبر القناة الإنجليزية التي صنعها Bleriot XI الأصلي منذ قرن من الزمان كأول طائرة عملية أحادية السطح وسابقة لـ كل الطائرات الحديثة التي تربط العالم الآن بشكل روتيني.
