Братья Уи́лбер и О́рвилл РайтЕрмолович Д. И. Англо-русский словарь персоналий. — М.: Рус. яз., 1993. — 336 с. — С. 309 ( (1867—1912) и (1871—1948)) — американцы, за которыми в большинстве стран мира признаётся приоритет конструирования и постройки первого в мире самолёта, способного к полёту, а также совершение первого управляемого полёта человека на аппарате тяжелее воздуха с двигателемСмитсонский институт, «Братья Райт и начало эры авиации» Johnson, Mary Ann. =On the Aviation Trail in the Wright Brothers' West Side Neighborhood in Dayton, Ohio Wright State University, 2001.BBC News: Flying through the ages . Возможно, братья не были первыми, кто совершил полёт на экспериментальном самолёте, но они первыми смогли управлять полётом самолёта. Их работы прямо повлияли на все последующие попытки создания самолёта в мире, авиастроение всех ведущих стран.
Фундаментальное достижение братьев Райт — практичные системы управления и устойчивости по трём осям вращения самолёта, чтобы эффективно управлять самолётом и поддерживать его равновесие во время полётаPadfield, Gareth D., Professor of Aerospace Engineering, and Lawrence, Ben, researcher. «The Birth of Flight Control: An Engineering Analysis of the Wright Brothers’ 1902 Glider.» (PDF format) The Aeronautical Journal, Department of Engineering, The University of Liverpool, UK, December 2003, p. 697.. Их подход стал основой для конструирования и постройки самолётовHoward 1988, p. 89.Jakab 1997, p. 183.. Братья Райт сосредоточились на изучении вопросов управления летящим аппаратом, вместо того, чтобы находить возможность устанавливать более мощные двигатели, как это делали другие экспериментаторы. Их эксперименты в аэродинамической трубе оказались плодотворнее, чем эксперименты других пионеров авиации, для создания эффективного крыла и пропеллеровJakab 1997, p. 156.Crouch 2003, p. 228.. 22 мая 1906 года они получили патент США № 821393 на изобретение системы аэродинамического управления, осуществляемого с помощью поверхностей самолётаПатент на летающую машину.
Технические знания братья Райт приобрели, многие годы работая в своём магазине, где продавали печатные прессы, велосипеды, двигатели и другие механизмыCrouch 2003, p. 169..
Детство
Братья Райт были двумя из семи детей, родившихся в семье Милтона Райта (1828—1917) и Сьюзен Кэтрин Коернер (1831—1889). Уилбер родился в 1867 году недалеко от Милвилла, Индиана; Орвилл — в 1871 году в Дейтоне, Огайо. Помимо Уилбера и Орвилла детьми Райтов были Рейхлин (1861—1920), Лорин (1862—1939), Кэтрин (1874—1929) и близнецы Отис и Ида (1870, умерли в младенчестве). В начальной школе Орвилл совершил проступок, за который был из неё исключёнWallechinsky and Wallace 2005, p. 12.. В 1878 году Милтон Райт, являвшийся епископом и много путешествовавший, купил игрушку-«вертолёт» своим младшим сыновьям. Устройство игрушки было основано на изобретении француза Альфонса Пено — пионера авиации. Сделанный из бумаги, бамбука и пробки с круглой резинкой, которая вращала мотор, он был всего около фута (30 см) длиной. Уилбер и Орвилл играли с ним, пока он не сломался, а затем построили свой собственный. В поздние годы они говорили, что их игры с этой игрушкой зажгли искру интереса к полётамCrouch 2003, p. 56—57.Зенкевич М. А. Братья Райт, 1933 г., с. 5.. Ни Уилбер, ни Орвилл женаты не были.
Начало карьеры и ранние опыты
Оба брата посещали среднюю школу, но не получили аттестаты об окончании. Неожиданный переезд семьи в 1884 году из Ричмонда (где семья жила в 1870-е годы) в Дейтон помешал Уилберу получить аттестат по окончании четырёх классов средней школы.
Зимой 1885—1886 годов Уилбер получил травму лица во время игры в хоккей с друзьями, что привело к потере его передних зубовЗенкевич М. А. Братья Райт, 1933 г., с. 23.. До этого момента он был энергичным и спортивным юношей, и хотя его травма не казалась особенно серьёзной, он стал замкнутым, кроме того, не стал поступать в Йельский университет, как это планировалось ранее. Если бы он поступил в университет, его карьера, возможно, была совершенно иной, однако судьба сложилась так, что он стал работать вместе с Орвиллом. Вместо университета он провёл следующие несколько лет по большей части дома, заботясь о своей матери, которая к этому времени была неизлечимо больна туберкулёзом, и читая книги в библиотеке отцаЗенкевич М. А. Братья Райт, 1933 г., с. 27.. Он помогал своему отцу во время внутреннего конфликта в его церквиJakab 1997, p. 164.Зенкевич М. А. Братья Райт, 1933 г., с. 77., но при этом ему не были присущи собственные амбицииCrouch 2003, p. 130..
Орвилл оставил среднюю школу после окончания первого года обучения в 1889 году, чтобы начать издательский бизнес, разработав и построив свой собственный печатный пресс с помощью Уилбера. Депрессия Уилбера, вызванная несчастным случаем, прошла, и он стал работать в этом бизнесе вместе с братом, выполняя работу редактора, в то время как Орвилл был издателем еженедельной газеты «Новости Вестсайда», последовавшей за ежедневной «Вечерние События». Воспользовавшись велосипедным бумом, братья открыли мастерскую по ремонту и магазин велосипедов в 1892 году (она носила название , позднее — ), а затем начали производство велосипедов под собственной торговой маркой в 1896 году. Братья использовали средства, заработанные на своём предприятии для финансирования своих авиационных опытов. В начале или в середине 1890-х годов братьям попали в руки газетные или журнальные статьи, и, вероятно, фотографии планёров Отто Лилиенталя. В 1896 году произошло три важных события в мировой авиации. В мае секретарь Смитсоновского института Сэмюэл Пирпонт Лэнгли совершил успешный запуск летающей модели самолёта с паровым двигателем. Летом инженер из Чикаго и известный авиатор Октав Шанют нанял несколько молодых людей, которые испытывали различные типы планёров над песчаными дюнами по берегу озера Мичиган. В августе Отто Лилиенталь погиб при крушении своего планёраCrouch 2003. Chapter 10, «The Year of the Flying Machine» and Chapter 11, «Octave Chanute».. Эти события произвели большое впечатление на братьев. В мае 1899 года Уилбер написал письмо в Смитсоновский институт, в котором запрашивал информацию и публикации об авиации и получил несколько брошюр и список рекомендуемой литературыHoward 1988, p. 30.Зенкевич М. А. Братья Райт, 1933 г., с. 33.. Увлечённые работами сэра Джорджа Кэйли, Октава Шанюта, Отто Лилиенталя, Леонардо да Винчи и Сэмюэла Лэнгли, они начали свои первые эксперименты в том же году.
Братья Райт всегда являлись для общества единым образом, совместно обладая правами на свои изобретения. Тем не менее, биографы обращают внимание, что Уилбер в 1899—1900 годах был инициатором авиационных проектов, писал о «своей» машине и «своих» планах до того, как Орвилл стал принимать серьёзное участие в проектах брата; только после появляются слова «мы» и «наш». Автор Джеймс Тобин утверждает, что «невозможно представить Орвилла более ярким, чем он был, представляющим собой ту движущую силу, которая начала их работу и поддерживала её от дальней комнаты мастерской в Огайо до встреч с олигархами, президентами и королями. Уилл сделал это. Он был лидером, от начала до конца.»Tobin 2004, p. 92.
Идея об управлении Несмотря на трагическую судьбу Отто Лилиенталя, братья Райт приняли его стратегию: эксперименты с планирующим полётом, в которых испытывались системы управления полётом, до осуществления первого полёта с двигателем. Гибель британского авиатора Перси Пилчера при крушении планёра в 1899 году только укрепила их мнение, что надёжный метод практического управления — ключ к успешному и безопасному полёту. В начале своих экспериментов они определили управление как нерешённую третью часть «проблемы полёта». Они полагали, что накоплены уже достаточные знания и опыт для решения других двух проблем — подъёмной силы и двигателейCrouch 2003, p. 166.. При этом, метод управления и балансировки путём перемещения веса тела лётчика, известный Райтам по опытам Шанюта, Лилиенталя и Пилчера, их совершенно не удовлетворял. Таким образом, подход братьев Райт резко отличался от подхода ряда современников, таких как Адер, Максим и Лэнгли, которые пытались сразу осуществить пилотируемый полёт на самолёте с двигателем, не имея апробированных средств управленияTobin 2004, p. 53..
Основываясь на наблюдениях, Уилбер заключил, что птицы изменяют угол окончаний своих крыльев, чтобы заставить своё тело повернуть вправо или влевоTobin 2004, p. 70.Зенкевич М. А. Братья Райт, 1933 г., с. 48.. Братья решили, что это также будет хорошим способом для летающего аппарата для поворотов — создать «крен» или «наклон» в сторону поворота, точно так же как это делают птицы — и точно так же, как велосипедисты: с таким опытом братья были хорошо знакомы. Кроме того, очень важно, как они рассчитывали, что этот метод позволит восстановить равновесие, если боковой ветер наклонит летательный аппарат в одну сторону (боковой баланс). Они долго ломали голову, как достигнуть того же самого эффекта с искусственными крыльями и в конечном счёте изобрели метод — перекашивание крылаTobin 2004, p. 53—55..
Сами братья Райт полагали, что они были первыми предложившими аэродинамическое управление креном летательного аппарата. На самом деле многие изобретатели выдвигали подобную идею и раньше, в частности: Б. Лоренсу де Гусман (Бразилия, 1709), Ж. М. Ле Бри (Франция, 1858), М. Боултон (Великобритания, 1868), Р. Харт (Великобритания, 1870), Ш. Ренар (Франция, 1871), О. Лилиенталь (Германия, 1895), А. Вольфмюллер (Германия, 1895), (США, 1898). При этом Ренар и Галлаудет реализовали подобный метод управления на летающих моделях, а Ле Бри, Лилиенталь и Вольфмюллер — на натурных планерах. Однако впоследствии именно братья Райт стали первыми, кому удалось на практике продемонстрировать работоспособную систему аэродинамического управления по крену.
Многие другие пионеры авиации считали, что полёт не отличался с точки зрения управления от перемещения по поверхности земли, кроме того факта, что транспортное средство находилось над поверхностью земли. Они представляли, что управление полётом возможно штурвалом вроде корабельного, будто бы летательный аппарат всё время находился в воздухе на одной высоте, как поезд, автомобиль или судно на земной (водной) поверхности. Идея о медленном наклонении или вращении с одной стороны в другую рассматривалась как нежелательная или не рассматривалась вообщеCrouch 2003, p. 167—168.. Некоторые из этих других экспериментаторов, включая Лэнгли и Шанюта, искали неуловимый идеал «неотъемлемой стабильности», полагая, что пилот летательного аппарата не будет способен реагировать достаточно быстро на порывы ветра, чтобы фактически применять механическое управление полётом. Братья Райт же хотели, чтобы пилот имел абсолютный контроль над своим аппаратомCrouch 2003, p. 168—169.. По этой причине в их ранних проектах нет никаких стремлений к стабильности самой конструкции (вроде крыла с положительным углом). Они осознанно разработали их в 1903 году, применив сначала крылья с отрицательным углом, которым свойственна нестабильность, но меньшая восприимчивость к опрокидыванию порывистыми боковыми ветрами.
Полёты
Перед полётами В июле 1899 года Уилбер испытывает перекашивания крыла, построив и подняв полутораметровый воздушный змей-биплан. В результате перекашивания одна сторона крыла получает большую подъёмную силу и поднимается, и аппарат начинает поворачиваться в направлении более низкого конца. Перекашивание осуществлялось четырьмя тросами, прикреплёнными к воздушному змею. Тросы прикреплялись к двум палочкам, которые держал человек, запускающий змея, и который вытягивал их в противоположных направлениях, чтобы крылья поворачивались, а змей соответственно поворачивал вправо или влево.