Планеризм: вклад Отто Лилиенталя

Немецкий конструктор Отто Лилиенталь решил изготовить крыло, сходное по геометрии с крылом птицы, слегка вогнутое снизу. Такое крыло изготавливали из прутьев и обтягивали полотном.

Немец был более осторожен, чем его предшественники. Вначале он просто стоял с разведенными крыльями на сильном ветру, чтобы понять, есть ли подъемная сила. Потом совершал прыжки с небольшого помоста. И только через два года он перешел к полету с высоты 5-и метров. А в промежутках он все время улучшал конструкцию аппарата. К примеру, для большей устойчивости он добавил горизонтальное и вертикальное оперение, а также уменьшил размах крыла  до 6-7 м. Это был первый последовательный экспериментальный подход  к  испытаниям.
 

Начиная с 1891 г. Лилиенталь за 5 лет сконструировал и построил пять монопланов и два биплана. В это же время он начал совершать более продолжительные полеты (до 20 м). Также он опробовал свой метод мягкой посадки: изменять положение тела и соответственно угол поворота крыла против ветра. Для этого он добавил пружинные соединения и фиксаторы, которые позволяли облегчать и ускорять этот процесс.

Со временем такие полеты стали длиться до 30 сек. и за это время преодолевалось до 250 м.

С 1894 г. Лилиенталь переходит к первому в истории коммерческому производству планеров. В течение последующих 2 лет он продал 9 аппаратов. Среди его покупателей был профессор Жуковский из Москвы (этот планер сохранился до сих пор и выставлен в музее Жуковского).

Лилиенталь работал также и над конструкцией бипланов. Поскольку управляемость его монопланов при ветре сильнее 5-6 м/сек. сильно ухудшалась, он решил создать аппарат схожей конструкции, но с 2 крыльями вместо одного. Это дало мощный эффект: повысилась не только управляемость, но и воздействие подъемных сил. Однако вес и габариты конструкции тоже сильно возросли, что существенно снижало эффективность использования данного устройства. И изобретатель решил вновь вернуться к развитию монопланов.

В дополнение ко всему перечисленному инженер разрабатывает первую, пусть и простейшую, систему безопасности для пилотов: скобу перед крылом. К сожалению, в 1896 г. он погиб, упав с высоты на новом планере, в который эту скобу еще не встроил.

Параллельно с Лилиенталем конструкторы многих стран мира проводили эксперименты по созданию планирующих летательных аппаратов. Но именно аппараты Лилиенталя стали вдохновением для целого поколения изобретателей в Англии, Германии, Америке.

Дальнейших результатов в создании планеров добился англичанин П. Пильчер. В течение 5 лет он в различной степени дорабатывал конструкции Лилиенталя и в результате, добавив некоторые конструктивные детали, добился более высокой маневренности при относительно большой дальности полета (до 200 м). Он также дал планеру шасси с амортизацией, поскольку предпочитал буксирный тип старта.
К сожалению, в 1899 г., во время полета в дождливую погоду англичанин разбился. Это случилось из-за того, что намокла обивка крыльев.

Пильчер стал последним конструктором, бравшим в планеризме крылья птиц в качестве образца.

Более популярным стал биплан с прямоугольной конструкцией крыла. В нем использовались системы лонжеронов и нервюр, а также система диагональных креплений-расчалок. Такой аппарат был предложен американцами О. Шанютом и А. Херрингом в 1896 г. Их планер оказался очень легким и прочным. Добавив к нему подвижный хвост на упругой подвеске, конструкторы добились большей стабильности против порывов ветра. Летчика они разместили ниже уровня крыла на специальном сидении. Управление так же, как и в «птицеобразных» конструкциях, происходило путем смещения центра тяжести.

Уже в 1896 г. на таком планере американцы совершили более 1000 полетов на максимальное расстояние до 110 м.

Дополнительно Херринг работал над конструкцией триплана и методикой управления планером при помощи использования восходящих воздушных потоков.

Однако именно первая конструкция биплана окажется самой удачной и станет базовой как для планеризма, так и для самолетостроения.