原題は『The First Man-Carrying Aeroplane Capable of Sustained Free Flight: Langley’s Success as a Pioneer in Aviation』、著者は Albert Francis Zahm です。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼。
図版は省略しました。索引が無い場合、それは私が省いたか、最初から無いかのどちらかです。
以下、本篇。（ノー・チェックです）
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍の開始 持続的な自由飛行が可能な最初の有人飛行機：航空のパイオニアとしてのラングレーの成功 ***
プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「持続的自由飛行が可能な最初の有人飛行機：航空のパイオニアとしてのラングレーの成功」アルバート・フランシス・ザーム著
注記： 原本の画像はインターネットアーカイブ/アメリカ図書館からご覧いただけます。https ://archive.org/details/firstmancarrying00zahmをご覧ください。
持続的な自由飛行が可能な最初の有人航空機：
航空のパイオニアとしてのラングレーの成功
による
AF ZAHM 博士
1914年のスミソニアン報告書より、217～222ページ
（図版8枚付き）
ロゴ
（出版物2329）
ワシントン
政府印刷局
1915
持続的な自由飛行が可能な初の有人飛行機― 航空のパイオニア
としてのラングレーの成功。
AF Zahm博士著
【8枚入り】
実用飛行機械の開発にこれまで果たされてきた貢献を、現代人が正しく評価できるかどうかは疑わしい。今日の飛行機は、一人の人間ではなく、三世代にわたる人々の創造物である。飛行機は19世紀の発明であり、20世紀の完成形ではないにしても、その結実となるであろう。グライダーの製作者であり、飛行法則の賢明な解釈者であったジョージ・ケイリー卿の時代から数十年にわたり、理論航空と実用航空のあらゆる分野で継続的な進歩が遂げられてきた。航空力学のデータの蓄積、この科学の原理の発見、航空技術研究のための機器の改良、今日の動力飛行機械の機構の設計と構造細部の完成といった進歩が遂げられてきた。これまで、数多くの航空職人が世間の目には輝いていたものの、すぐに忘れ去られてしまったり、あるいは当時はあまり注目されなかったりした職人が、その後、人々の心の中で高い評価と永遠の名誉を得るようになったりした。
この後者の幸運の一部は、故スミソニアン協会長官に運命づけられていた。ラングレー博士は15年にわたり、機械飛行の基礎科学を築き上げ、ついには実用化に至らせるために、たゆまぬ努力を重ねた。彼は、様々な動力源――インドゴム、蒸気、ガソリン――で推進する数多くの模型飛行機を製作した。いずれも正常に動作し、本質的に安定していた。その後、彼は大きな自信をもって、陸軍省のために、成功したガソリン模型の4倍のスケールで再現した有人飛行機を製作した。しかし、1903年12月、本格的な航空時代の幕開けと期待していた不運な日に、発射装置の不運な事故により、綿密かつ適切に設計された彼の飛行機は深刻な損傷を受けてしまった。飛行機は修理されたが、ラングレーの死から7年後の1914年春まで、再び試験飛行が行われることはなかった。
今でこそこのような事故は一時的な災難とみなされるだろうが、当時はほとんどの人にとって、あらゆる航空実験の無益さを証明しているように思われた。マスコミは発明者を嘲笑の的とし、偉大な科学者自身もこの事故によって生涯最高の成果が台無しになったと述べた。実験は最終的に成功すると確信していたものの、更なる資金援助は得られず、実験を中断せざるを得なかった。10年後、遠く離れた小さな村で、彼のことを全く知らない作業員たちが、このタンデム単葉機を熱心に修復し、何度も飛行させ、そして後に首都でこの機が先駆的な航空機として栄誉ある地位を占めることになるとは、想像もできなかった。
1914年3月、グレン・H・カーティス氏がワシントンに飛行艇を派遣し、「ラングレー・デー」の祝賀に参加するよう招待されたとき、[1]彼は「ラングレー機そのものを飛ばしたい」と答えた。この発言を知ったスミソニアン協会のウォルコット長官は、すぐにカーティス氏にラングレー機を再検査し、自力で、あるいはより新しいエンジンとプロペラで打ち上げることを許可した。こうして4月初旬、機体はラングレー研究所から貨車に乗せられ、ニューヨーク州ハモンズポートのケウカ湖畔にあるカーティス航空基地へと輸送された。翌月には、1903年の不幸な事故以来初の試験飛行に臨む準備が整った。
[1]1896年にラングレーの蒸気模型飛行機が飛行した有名な記念日である5月6日は、ワシントンでは「ラングレーの日」として知られ、陸と水上での航空演習で祝われてきました。
これらの再試験の主な目的は、第一に、ラングレーのオリジナルの機体がパイロットを乗せて持続的な自由飛行が可能かどうかを示すこと、第二に、タンデム型飛行機の利点をより深く解明することであった。この研究は、最近再開されたラングレー空気力学研究所で計画されている実験プログラムの適切な一部と思われた。実際、この飛行機は陸軍省からスミソニアン協会に寄贈され、陸軍省の費用で1903年より前に開発・完成されていた。ハモンズポートでの数回の飛行成功後、この有名な飛行機はスミソニアン協会の裁量により、展示用に保存するか、さらなる科学的研究に使用するかが決定された。上記の二つの主要目的を達成するため、まず飛行機は可能な限り元の状態で飛行させ、その後、技術的その他の理由から望ましいと思われる改造を加えて飛行させることになった。
様々な打ち上げ方法が検討されました。1903年、ラングレー飛行機はハウスボートの上から打ち上げられました。飛行機を支え、長い渦巻きバネで引っ張られた台車が線路に沿って高速で走行した後、突然落下し、飛行機はプロペラを回転させて空中に浮かび、操縦士は必要に応じて手動操作で機体の自動安定性を補いました。この打ち上げ方法は、後の実験者たちによって実用的であることが示され、カーティス氏も好意的に受け止めました。彼はまた、車輪を使って地面から、スケートを使って氷上から、フロートを使って水上から打ち上げることも考えました。しかし、手元には平坦な地面も氷板もなかったため、水上から打ち上げることを選択しました。
スミソニアン レポート、1914 年。ザーム。
プレート1。
ラングレー飛行機 (1898 – 1903 年製造)、1914 年 5 月 28 日にニューヨーク州ハモンズポートで進水の準備が整った。
スミソニアン レポート、1914 年。ザーム。
プレート2。
1914 年 6 月 2 日、カーチスが操縦するラングレー飛行機が水面から浮上した。
1914 年 6 月 2 日、カーチスが操縦する独自の動力装置を備えたラングレー飛行機がケウカ湖上空を飛行。
スミソニアン レポート、1914 年。ザーム。
プレート3。
ラングレー飛行機に搭載されたカーチス 80 馬力モーターとトラクター スクリュー。
スミソニアン レポート、1914 年。ザーム。
プレート4。
エルウッド・ドハティが、1914 年 9 月 17 日、カーチス 80 馬力モーターと牽引スクリューで駆動するラングレー飛行機で水を掃海する様子。
添付の図版1および2は、カーチス氏が水上滑走フロートとそれらの連結トラスを設置した後のラングレー飛行機械の外観を示しています。鋼鉄製のメイン フレーム、翼、舵、エンジン、プロペラはすべて 1903 年当時とほぼ同じでした。パイロットはメイン フレームの下に同じ座席を持ち、1903 年と同じ一般的な操縦システムを使用していました。パイロットは、大きな後部舵を上下に動かすことで機体を上下させることができ、垂直舵を回すことで左右に操縦することができました。エルロンも翼を反らせる機構もありませんでした。横方向のバランスは、翼の上反角と、パイロットの体重または垂直舵の適切な移動に依存していました。ここで注目すべきは、ラングレーが垂直操舵舵を重心の後方下方に配置したことです。このように配置すると、機体の縦軸を中心に回転運動を発生させるかなり優れたエルロンとして機能しました。
ラングレーの機械飛行に関する覚書に記載されている詳細な記述に従い、カーティス工場で実際の飛行に向けた調整が行われた後、飛行機はカーティス格納庫近くのケウカ湖岸に運ばれ、発射に向けて組み立てられた。晴れた朝（5月28日）、微風の中、12人の男たちが飛行機を水上に持ち上げ、出発した。カーティス氏は、フレームの前部下にある小さなボート型の台車に座り、操舵輪を握っていた。陸上とボートには、熱心な目撃者やカメラマンが多数集まった。四枚翼の飛行機は、やや風上を向き、波間を滑るように飛行した後、自動的に風上へと向かい、水平飛行で上昇し、優雅に150フィート（約45メートル）上昇し、岸近くの水面に静かに着水した。カーティス氏はもっと遠くまで飛べたはずだと主張したが、この飛行機に慣れていなかったため、左翼の抵抗が右翼よりも大きいと想像した。実際には、飛行機は翼の抵抗は完全に均衡していたものの、後部の大きな舵にかかる横圧によって、水面上で風見鶏のように旋回した。そのため、後の実験では、この舵はラングレーが用いた水平軸だけでなく、垂直軸でも旋回できるようにした。これ以降、フレームの下の小さな垂直舵は固定され、作動しなくなった。
ラングレー機は、できる限り元の状態を保ったまま、さらに数回飛行した後、エンジンと双発プロペラをカーチス製 80 馬力モーターと直結のトラクター用プロペラに交換しました。これらは写真に示すように、かなり前方の鉄骨フレームに取り付けられています。こうすることで、フロートによって加わった異常な負荷に耐えられるとは言い難い、元のエンジンとプロペラのベアリングを保護することが期待されました。1903 年、操縦士と機体の総重量は 830 ポンドでした。最近追加されたフロートを加えると 1,170 ポンドになり、カーチス製モーターと飛行準備完了の状態では 1,520 ポンドになりました。しかし、機体の元の重量より 40 パーセントと 85 パーセントも重量が増えたにもかかわらず、繊細な翼桁とリブは破損せず、機体のどの部分にも過度の負担はかかりませんでした。
工場での他の作業の忙しさのため、カーティス社製のエンジンを搭載した飛行機は9月まで飛行準備が整いませんでした。カーティス氏は8月にカリフォルニアへ出かけていたため、代わりに彼の航空学校の生徒であるエルウッド・ドハティ氏がパイロットを志願しました。
9 月 17 日の午後、ドハティ氏は飛行機の操縦装置と重心を調整するための試験中に、水面上を楽に滑走し、水平翼で上昇し、高度 2 ～ 3 ヤードで約 450 フィートを飛行しました。これは、その日の添付写真に示されています。その後、同様の飛行が 2 回行われました。ドハティ氏は、前翼を 10 度の迎え角、後翼を 12 度の迎え角にし、操縦席を両翼のほぼ中間にあるメイン フレームに配置すると、パイロット ホイールの動きに対して飛行機が適切に反応することを発見しました。ホイールをわずかに回すと機体は容易に左右に操舵され、わずかに引いたり押したりすると機体は上下に動きました。これらの動きに反応する大きな双尾翼、つまりラダーが、唯一の操舵面または制御面でした。8 フィートのトラクター スクリューが破損したため、その日の試験は終了しました。波は、飛行中の風の強さを示しています。
9月19日、ドハティ氏は9フィートのスクリューを使い、より長い飛行を開始した。心地よい沖風が水面にさざ波を立てたが、白波は立たなかった。12人の作業員が、パイロットを乗せた巨大なタンデム単葉機を岸から持ち上げ、湖に足を踏み入れて静かに水面に下ろした。近くには大勢の目撃者が集まり、岸辺やブドウの木に覆われた高い丘にも多くの人が散らばって、期待を込めて見守っていた。モーターボートに乗った公式観測員と写真家の何人かが湖にかなり入ったとき、ハイカットブーツを履いた男が水面に立ってプロペラを始動させ、素早く道を譲った。すると、大きな黄色い翼を美しくアーチ状に広げた堂々たる機体は、午後の太陽にまばゆいばかりに輝きながら、岸から勢いよく飛び出していった。最初、フロートと舵の下端が水面を割って白い波を立て、速度が増すにつれて水面からどんどん浮上していった。やがて後方のフロートと舵が水面を離れたが、前方のフロートは泡で白く跳ね続けていた。機体全体が今や舞い上がる態勢にあった。機体は背中に用心深いパイロットを乗せて、カメラマンのところに素早く近づいた。パイロットは機体のあらゆる部分を精査し、レースをさせることに満足しているようだった。それから機体は堂々と浮上し、均一翼で 1,000 フィートを航行した。静かに沈み、水面をかすめてからさらに 1,000 フィート上昇し、再び水面をかすめてから浮上し 3,000 フィートを航行し、水上で方向転換して同じように戻って来た。そしてカメラマンの横を通過すると、再び半マイル近く上昇した。飛行は数分後に再度行われたが、その後、悪天候のため11日間中止された。
スミソニアン レポート、1914 年。ザーム。
プレート5。
1914 年 9 月 17 日、ラングレー飛行機が E. ドハティの操縦でカーチス モーターおよびトラクター スクリューによって駆動され、ケウカ湖上空を飛行しました。
スミソニアン レポート、1914 年。ザーム。
プレート6。
ラングレー飛行機、1914 年 9 月 19 日飛行中、上昇中。
スミソニアン レポート、1914 年。ザーム。
プレート7。
1914 年 10 月 1 日飛行中のラングレー飛行機、自然な姿勢。
スミソニアン レポート、1914 年。ザーム。
プレート8。
1914 年 10 月 1 日、飛行中のラングレー飛行機。背景はニューヨーク州ハモンズポート。
1914 年 10 月 1 日、午前 11 時、白波が立つほど強い沖風の中、飛行機が進水しました。水面から 30 フィート以内でホバリングし、速度を大幅に落とすことなく、モーター ボートに乗った 4 人が観察し、私が時間を計ったところ、飛行機は 20 秒、20 秒、65 秒、20 秒、40 秒、45 秒という短い飛行を連続して行いました。飛行時間の平均は毎秒約 50 フィートだったので、これらの飛行の飛行距離は、それぞれ 1,000 フィート、1,000 フィート、3,250 フィート、1,000 フィート、2,000 フィート、2,250 フィートでした。飛行機が岸からかなり沖合の荒波と白波の中にいたので、ドハティ氏は飛行機を水面に着陸させ、帰路につくために半回転させました。するとプロペラの先端が波にぶつかり、折れてしまいました。そのうちの一つは左翼の中央に破片を突き刺しました。パイロットはエンジンを停止し、座席で休息を取り、モーターボートで自宅まで曳航されました。この飛行は多くの有能な観察者によって目撃され、証言されています。
これらの試験における機体の性能については、パイロットのE・ドハティ氏の報告と我々の観察によれば、機体の横方向の安定性は良好で、機体の前後方向の操縦性も良好であり、水上および空中での機体の動きは安定しており、このような天候下でも実用飛行に適しているとのことでした。機体は明らかにもっと高く飛行し、凪の時に水面に接触するのを避けられたはずですが、実重量1,520ポンドではなく830ポンドを運ぶように設計された翼の脆弱なトラス構造では、それ以上の高高度飛行は賢明ではないと思われました。
本稿執筆時点で、ラングレー機は完璧な状態にあり、有用とみなされる更なる試験に臨む準備ができています。しかし、設計当初の目的は既に達成されています。本来の構造と出力で、パイロットと数百ポンドの有効荷重を積載して飛行できることを実証しました。これは、世界史上初めて、このことを真実に言える航空機です。
より綿密な技術的指導の下で実験が続けられれば、より長距離の飛行も容易に達成できるだろう。ラングレーエンジンとスクリューを設計し、1903年12月8日まで大型飛行機の製造と試験を指揮したマンリー氏は、この推進装置から450ポンドの静推力を得たこと、またエンジンを全負荷で10時間連続運転した経験があることを報告している。この推力は、ハモンズポートで同じ装置を用いて通常得られる推力よりも約100ポンド多く、総重量1,520ポンドの飛行機を飛行させた日にカーチス製エンジンで得られた静推力よりも20ポンド多い。したがって、エンジンとプロペラを元の正常な作動状態に復元すれば、フロートとその支持トラス機構の不具合があっても、総重量約1,600ポンドの飛行機を無事に飛行させることができるはずである。ラングレー飛行機は、推力 450 ポンドで、フロートなしで元の状態に復元され、より強力なベアリングが装備されていれば、ほぼ丸一日の航海に人員 1 名と十分な物資を運ぶことができるはずです。
ラングレー博士の航空技術に関する研究は、次のように簡単に要約できます。
- 彼の空気力学の実験は、いくつかは出版されているが、まだ出版されていないものもあるが、実用的な先駆的航空の基礎を形成するのに十分完成されたものであった。
- 彼は 1896 年に、長時間の自由飛行が可能で、優れた固有安定性を備えた最初の蒸気模型飛行機を製作し、発売しました。
- 彼は実用的な有人飛行機に適した最初の内燃エンジンを開発した。
- 彼は持続的な自由飛行が可能な初のガソリン模型飛行機を開発し、打ち上げに成功した。
- 彼は持続的な自由飛行が可能な初の有人飛行機を開発し、建造した。
転写者のメモ
この電子テキストは原文を忠実に再現しています。
句読点の不一致は修正されています。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍の終了 持続的な自由飛行が可能な最初の有人飛行機：航空のパイオニアとしてのラングレーの成功 ***
《完》