Derfor havde brødrene Wright succes

Af Niels Witthøfft Hemmeligheden bag verdens første fly var, at brødrene indså, at der skulle styres om tre akser Brødrene Wright Wilbur Wright, født 1867, og hans fire år yngre broder, Orville, udviklede alle grundelementerne til det (næsten)
perfekte fly i årene fra 1899 til 1908. Herefter bidrog de ikke yderligere til udviklingen af flyvemaskinen - de havde gjort tilstrækkeligt! Wilbur døde i 1912 og Orville i 1948, men deres enestående indsats og arbejdsmetoder vil altid bestå, som
inspiration for eftertiden.

Det er i år præcis 100 år siden, at dét udviklingsarbejde, der seks år senere resulterede i verdens første fuldt styrbare fly, blev påbegyndt.

Vi skal til den anden side af Atlanterhavet, til brødrene Wilbur og Orville Wright i Dayton, Ohio. Baggrunden for deres interesse var sørgelig nok. Den 9. august 1896 omkom den tyske flypioner Otto Lilienthal under et af sine forsøg med bemandede
glideplaner.

Da brødrene blev bekendt med Lilienthals død, genoptog de for alvor deres gamle interesse for flyvning. De var overbeviste om, at årsagen til Lilienthals uheld var hans manglende kontrol over flyet. Den eneste måde, han kunne styre flyet på, var ved at
forskyde sin egen vægt i forhold til flyets opdriftpunkt, på samme måde som vore dages drageflyvere gør. De var således fuldt ud klar over, at det var nødvendigt at bestemme de grundlæggende stabilitetsprincipper, hvis flyvningen skulle have en fremtid.

FLOT INGENIØRARBEJDE De søgte først i den tilgængelige litteratur, men fandt ikke noget af særlig værdi. Derimod hentede de viden og inspiration gennem korrespondance med den tids førende specialister, som for eksempel Octave Chanute, hvis princip - to
De søgte først i den tilgængelige litteratur, men fandt ikke noget af særlig værdi. Derimod hentede de viden og inspiration gennem korrespondance med den tids førende specialister, som for eksempel Octave Chanute, hvis princip - to
aflange bæreplaner over hinanden - de anvendte i deres fly.

Først i 1899 påbegyndte de deres egne forsøg, i høj grad baseret på erfaringsmaterialet fra Lilienthals mere end 2000 glideforsøg med planer, der havde hvælvede profiler.

Det, der gør brødrene Wrights arbejdsmetoder interessante i relation til forgængernes, var, at de kombinerede teoretiske overvejelser, videnskabelige forsøg og målinger med praktiske forsøg. Et ingeniørarbejde af højeste karat.

Deres anstrengelser kronedes med held. I efteråret 1902 lykkedes det dem at gennemføre en serie fuldt styrbare flyvninger med svæveplan nr.3. Herefter var der blot at forsyne flyet med et passende fremdrivningsmiddel, som de løste ved at bygge deres
egen motor og propel .

ANERKENDT 39 ÅR EFTER

Med den serie flyvninger som Wilbur og Orville Wright udførte den 17.

december 1903 - ved Kitty Hawk på den amerikanske østkyst - blev de de første mennesker, der fløj et motordrevet fartøj tungere end luften. Det var dog først så sent som i 1942, at denne betydningsfulde begivenhed blev officielt anerkendt af Smithsonian
Institution i U.S.A.

Indtil 1908, hvor de begyndte at flyve offentligt, var det den almindelige opfattelse, at et luftfartøj blot ville være som et luftskib. Et stabilt fartøj, der kunne styres til siderne samt op og ned med et par rorflader.

Det blev af de fleste opfattet som en simpel sag, der ikke krævede nogen særlig skoling. En misforståelse, der først blev revideret af brødrene Wright.

De første europæiske flypionerer, brasilianeren SantosDumont i Frankrig den 13.september 1906 og vores egen Ellehammer den 12.september samme år, anvendte primitive apparater, der kun havde styring omkring den vandrette tværakse og ikke - som brødrenes -
fuld rorstyring om alle tre akser.

KOPIEREDE FUGLENE Der var masser af problemer at løse for at kunne styre et fly omkring dets tre akser. De tre akser er den vandrette tværakse til bestemmelse af, om flyet skal stige eller gå ned, den lodrette akse for drejning i det vandrette plan og
Der var masser af problemer at løse for at kunne styre et fly omkring dets tre akser. De tre akser er den vandrette tværakse til bestemmelse af, om flyet skal stige eller gå ned, den lodrette akse for drejning i det vandrette plan og
endelig den vandrette længdeakse for styring i det vertikale laterale plan, det vil sige den akse, der har med flyets krængning at gøre.

Især den sidstnævnte akses styring var nøglen til forståelse af flyets styrbarhed. Det var blandt andet på dette punkt, at brødrene adskilte sig fra deres konkurrenter. Men også ved, at de indså den koordinerede sammenhæng mellem den nødvendige
styrbarhed om de tre akser.

Ud fra deres eksperimenter med svæveplaner blev de overbevist om, at flyvningens hovedproblem var, hvordan man skulle holde maskinen i balance i ustabil luft - hvis man ikke ville lide samme skæbne som Lilienthal. De bemærkede, at svævende fugle kunne
genoprette en tabt balance ved at vride deres vinger modsat. Brødrene kopierede dette ved på deres fly at vride bagkanten af den yderste vingetip i den ønskede retning. På vore dages fly opnås dette ved anvendelse af krængerorene.

Flyets krængningsstabilitet, når det udsættes for en tværvind, forbedres ved at give vingerne en positiv dihedral vinkel (V-form). Brødrene valgte mærkeligt nok en negativ vinkel på deres fly, idet de havde erfaret, at en pludselig tværvindskomposant
forøgede flyets krængning i uønsket retning.

Drejning i det vandrette plan synes umiddelbart at kunne løses med en lodret rorflade, som et skibsror. Som enhver motorcyklist ved, ændrer man dog mest hensigtsmæssigt kørselsretningen ved at hælde cyklen, det vil sige ved at danne en kraft med retning
mod centrum af drejningsbanen. Dette indså brødrene kunne opnås med deres vridning af vingetipperne. Imid- lertid opdagede de herved den ''forunderlige'' sideeffekt, at flyet samtidig udviste en tendens til at dreje i modsat retning af den tilstræbte.

Det, de var udsat for, var krængerorenes ''sekundærvirkning''. Denne effekt opstår ved, at den vingetip, der befinder sig længst ude i drejningsplanet (højre tip, når der drejes til venstre), har højere hastighed end den inderste,
hvorved den yder større modstand og derfor forsøger at dreje flyet modsat.

Dette problem løste de ved at indføre et sideror og - ved praktiske øvelser - at lære sig at koordinere dettes udslag med graden af vingevridningen. De havde hermed løst et grundlæggende aspekt ved perfekt kontrolleret flyv- ning. Og det længe før
nogen af deres konkurrenter havde gjort sig tanker i den retning.

FLYVENDE AND Dette fik de i 1906 et US-patent for. Kontrollen med flyets op- og nedadgående bevægelse kan med et vandret ror udføres uafhængigt af de to andre bevægelsesretninger. Normalt anbringes dette ror, højderoret, bagest på flyet. Brødrene
Dette fik de i 1906 et US-patent for. Kontrollen med flyets op- og nedadgående bevægelse kan med et vandret ror udføres uafhængigt af de to andre bevægelsesretninger. Normalt anbringes dette ror, højderoret, bagest på flyet. Brødrene
Wright anbragte imidlertid deres foran, populært kaldet ''canard'' konfiguration, fordi flyet lignede en flyvende and. Dette princip, der ikke har specielt gode egenskaber, har for øvrigt i de senere år fået en ''modepræget'' udbredelse i visse kredse.

Brødrenes begrundelse for at anvende det var, at når flyet i visse situationer mistede opdriften,
gav rorfladen en dæmpende virkning, således at flyets næse ikke ramte jord- overfladen. Dette skal ses i relation til, at man i flyvningens barndom fløj i ganske lav højde. Man var ikke opmærksom på al flyvnings elementære sikkerhed, nemlig at flyve
højt og/eller hurtigt!

VAR IKKE STABILT Et meget vigtigt punkt for sikker flyvning er tyngdepunktets placering i forhold til opdriftspunktets beliggenhed. En ting, der voldte dem problemer, var, at øgning af vingeprofilernes krumning - som de vidste var nødvendig for at få
Et meget vigtigt punkt for sikker flyvning er tyngdepunktets placering i forhold til opdriftspunktets beliggenhed. En ting, der voldte dem problemer, var, at øgning af vingeprofilernes krumning - som de vidste var nødvendig for at få
tilstrækkelig opdrift - samtidig betød, at opdriftspunktet van- drede bagud, hvilket var i modstrid med den tids teorier.

For at opnå den rette placering af tyngdepunktet udførte de en række eksperimenter med at placere en variabel ballast i flyet.

Beregninger på Wright-flyenes stabilitet, givet ved højderorets størrelse og placering samt opdrifts- og tyngdepunkterne. Beregningerne er baseret på data fra brødrenes egne notater samt opmålinger på den eksisterende 1905- model og de viser, at flyene
faktisk aldrig blev stabile. Men de havde trods alt opnået tilstrækkelig styrbarhed til at kompensere for den indbyggede ustabilitet - og så gik det hele jo alligevel godt.

Analyser af den dynamiske stabilitet (via computersimulering) af Wright- brødrenes forskellige fly fra 1905-08, som de blev beskrevet af Frederick J. Hooven i Scientific American i november 1978, viser, at hvis tyngdepunktet anbringes foran
opdriftspunktet, er alle flyene, når de har løst højderor, stabile. Det vil sige, hvis flyet ''overlades'' til sig selv, vil det glide ned og lande perfekt, uden indgriben fra pilotens side. Hvis imidlertid højderoret påvirkes, som ved normal flyvning,
opfører flyene sig ganske uhensigtsmæssigt, især i unormale stillinger.

EN BRUGBAR PROPEL Sluttelig skal omtales deres udvikling af en brugbar propel. Det eneste de kunne finde om dette emne, relaterede sig til skibspropeller og indeholdt blot det meget fornuftige postulat: ''For en given motoreffekt opnås den højeste
Sluttelig skal omtales deres udvikling af en brugbar propel. Det eneste de kunne finde om dette emne, relaterede sig til skibspropeller og indeholdt blot det meget fornuftige postulat: ''For en given motoreffekt opnås den højeste
propelvirkningsgrad, når det, på en given tid, lykkes at sende den størst mulige mængde luft gennem propellen ''! At det krævede nytænkning at forstå denne nye aerodynamiske fysik, fremgår blandt andet af følgende citat fra brødrenes skrifter:

''Når maskinen bevæger sig fremad og luften strømmer bagud, propellen drejer sidelæns og slet ikke noget står stille, synes det umuligt at finde frem til de faktiske relationer''.

Brødrene udviklede nu deres egen teori ud fra deres erfaringerne med krumme bæreflader på flyets vinger, senere kendt som ''bladelement'' teorien.

Denne bestod i at betragte et lille element af propelbladet som en del af en vinge. Fordi propellen roterer, udsættes de enkelte elementer for forskellig hastighed, genererer forskellig trykkraft samt optager for- skellig effekt fra motoren.

Disse relationer omsatte de til en brugbar propel med en virkningsgrad på ca. 70 procent, et ganske pænt resultat set i forhold til konkurrenternes værdier omkring 50 procent. Til sammenligning har vore dages propeller en bedste virkningsgrad af
størrelsesordenen 85 procent.

Niels Witthøfft er svagstrømsingeniør og aktiv pilot, både på svæve- og motorfly. Han bygger for tiden sit eget fly, underlagt Luftfartsdirektoratets bestemmelser.

ING:9615

Kommentarer (0)