Пол приступил к работе над новым прототипом, который они решили представить этому миру. Самолет. Точнее, самолет с поршневым двигателем. Он нарисовал схему самолета, и единственное, что ему нужно сделать, это поработать над ней.
Он спустился на третий этаж, где собрал лучших из лучших инженеров, которые будут работать вместе с ним над этим проектом.
— Сэр, — Уолтер поднял руку. «Что мы сейчас строим?»
«Что ж, это всех вас удивит», — сказал Пол с усмешкой. «Я планирую создать транспортное средство, которое позволит нам перемещаться по небу. Короче говоря, мы строим самолет».
«Самолет?» Инженеры вокруг него склонили головы набок, незнакомые с концепцией. Как и Амелия, почти каждый человек в эту эпоху не знаком с этим термином.
«Все так и есть: мы строим транспортное средство, которое может перемещаться по небу», — повторил Пол, махнув рукой.
— Итак, этот самолет… — пробормотал Тимоти. «Будет ли он похож на этот автомобиль по дизайну и внешнему виду?»
«Конечно, нет!» — тихо воскликнул Поул, разворачивая чертежи в руках, раскрывая сложные детали своего видения. Инженеры собрались вокруг, их глаза расширились от предвкушения, когда они увидели, как будущее формируется перед ними.
Поул собрал на третьем этаже свою команду опытных инженеров, готовых приступить к сложной задаче по созданию самолета с поршневым двигателем. Уолтер поднял руку, требуя разъяснений по поводу их проекта.
«Мы строим самолет», — заявил Поул с уверенной улыбкой на лице.
Инженеры обменялись озадаченными взглядами, незнакомыми с концепцией самолетов той эпохи. Поул осознал необходимость предоставления технических объяснений, чтобы восполнить пробел в их знаниях.
«Самолет — это транспортное средство, предназначенное для воздушных путешествий», — пояснил Поул. «В отличие от автомобилей, в этом самолете будет использоваться поршневой двигатель, адаптированный для полета. Он будет состоять из фюзеляжа, крыльев и пропеллера, спроектированных для достижения подъемной силы, устойчивости и тяги вперед».
Он развернул чертежи, раскрывая сложные детали их проекта.
«Поршневой двигатель будет приводить в движение самолет. Он будет состоять из нескольких цилиндров, каждый из которых оснащен поршнем. Поршни движутся внутри цилиндров, приводимые в движение контролируемыми взрывами топливно-воздушной смеси. Это движение создает вращательную силу, которая будет передаваться на пропеллер».
Поул указал на чертеж, отмечая пути прохождения топлива и воздуха внутри двигателя.
«Двигатель будет иметь систему впуска, которая будет всасывать воздух и смешивать его с топливом. Затем сжатая смесь воспламеняется, создавая взрыв, который приводит в движение поршни. Результирующее движение будет передаваться на коленчатый вал, который преобразует линейное движение во вращательную силу. Эта сила будет вращать пропеллер, толкая самолет вперед.
«В фюзеляже самолета разместятся двигатель, кабина и полезная нагрузка. Он будет спроектирован с учетом прочности, аэродинамической эффективности и оптимизации веса. Крылья будут создавать подъемную силу при движении самолета по воздуху, обеспечивая необходимую направленную вверх силу для противодействия гравитации. «
Поул указал на замысловатую конструкцию крыла на чертеже.
«Мы будем использовать профили крыла, которые минимизируют сопротивление и улучшат подъемную силу, что позволит самолету достичь оптимальных характеристик. Пропеллер, соединенный с двигателем, будет иметь тщательно рассчитанные углы и размеры лопастей, чтобы максимизировать эффективность тяги».
Тимоти заговорил, требуя дальнейших разъяснений. «Как пилот будет управлять самолетом?»
Пол улыбнулся, объясняя работу систем кабины.
«Мы оснастим кабину пультом управления с различными приборами и органами управления. Пилот будет использовать штурвал для управления поверхностями полета самолета, такими как элероны, рули высоты и руль направления. Эти поверхности, управляемые пилотом, обеспечит точную маневренность и контроль во время полета».
Инженеры кивнули, их технические умы теперь были заняты тонкостями авиастроения.
— Хм… Мистер Нильсен, — Уолтер снова поднял руки. «Интуитивно я не понимаю, как пропеллеры помогают самолету создавать подъемную силу… как это работает?»
Поул ухмыльнулся проницательному вопросу Уолтера, оценив стремление инженера к более глубокому пониманию.
«Уолтер, вы абсолютно правы, задаваясь вопросом о связи между винтами и подъемной силой», — ответил Поул. «Позвольте мне пролить свет на этот вопрос».
Он подошел ближе к чертежу, используя указатель, чтобы проследить линии, изображающие движение пропеллера.
«Хотя это может показаться нелогичным, сами пропеллеры не создают подъемную силу напрямую. Вместо этого они создают тягу, которая, в свою очередь, способствует общей подъемной силе, создаваемой самолетом», — начал Поул ровным и знающим голосом.
«Основная функция пропеллера — преобразовать энергию вращения двигателя в мощную прямую тягу. Когда лопасти пропеллера вращаются, они создают поток воздуха, движущийся назад. Согласно третьему закону движения Ньютона, это действие создает равный и противоположный поток воздуха. реакция
Пол на мгновение остановился, давая информации усвоиться, прежде чем продолжить.
«И вот здесь вступает в игру магия лифта», — продолжил он. «Крылья самолета специально разработаны для использования воздушного потока, создаваемого пропеллером. Когда самолет движется вперед, воздух течет над и под крыльями. Форма крыльев, известная как аэродинамические профили, создает разницу давления между верхней и нижней частью крыльев. нижние поверхности».
Поул указал на замысловатый дизайн крыла на чертеже, подчеркнув изогнутую форму.
«Верхняя поверхность крыла изогнута, а нижняя поверхность относительно плоская. Эта кривизна в сочетании с углом атаки — углом, под которым крыло встречает встречный воздушный поток, — заставляет воздух над крылом двигаться быстрее, создавая область более низкого давления по сравнению с воздухом под крылом».
Он продолжал объяснять, его слова подчеркивались внимательными кивками инженеров.
«Эта разница давлений создает подъемную силу — силу, которая действует перпендикулярно воздушному потоку. Крылья создают подъемную силу, а тяга вперед, приводимая в движение пропеллером, увеличивает эту подъемную силу, позволяя самолету преодолевать гравитацию и оставаться в воздухе».
Поул завершил свое объяснение, удовлетворенный вновь обретенным взаимопониманием среди инженеров.
«Понятно, спасибо за объяснение, мистер Нильсен», — поблагодарил Уолтер.
Пол кивнул Уолтеру, довольный тем, что инженер стал лучше понимать ситуацию. Он подтвердил благодарность Уолтера кивком.
«Хм… мистер Нильсен», — Тимоти поднял руку. «У меня тоже есть вопрос. Хотя вы объяснили общую идею того, как мы будем управлять самолетом, я ее пока не понимаю. Можете ли вы рассказать об этом подробнее?»
«Конечно, Тимоти», — ответил Пол, меняя позу, чтобы ответить на вопрос инженера. «Управление самолетом предполагает скоординированное движение различных поверхностей полета, что позволяет пилоту манипулировать силами, действующими на самолет, и достигать желаемых маневров».
Он подошел к доске и взял маркер, готовый проиллюстрировать свое объяснение.
«Основные поверхности полета, на которых мы сосредоточимся, — это элероны, рули высоты и руль направления», — начал Поул, рисуя на доске основной контур самолета.
«Элероны расположены на задней кромке каждого крыла и обеспечивают управление креном самолета или его боковым движением. Перемещая штурвал или штурвал влево или вправо, пилот может изменять положение элеронов. , создавая дифференциальную подъемную силу между крыльями. Эта дифференциальная подъемная сила заставляет самолет крениться, позволяя ему входить в повороты».
Поул продемонстрировал движение своим маркером, рисуя стрелки, указывающие направление переката.
«Далее у нас есть рули высоты, которые расположены на задней кромке горизонтального стабилизатора, расположенного в задней части самолета», — продолжил Поул, добавив рули высоты к своей иллюстрации. «Рулили высоты контролируют тангаж самолета или его движение вверх и вниз. Перемещая штурвал или колесо управления вперед или назад, пилот меняет положение рулей высоты, регулируя угол тангажа самолета».
Он нарисовал стрелки, направленные вверх и вниз, чтобы обозначить движения лифта.
«Наконец, у нас есть руль направления, который прикреплен к задней кромке вертикального стабилизатора», — сказал Поул, добавляя руль направления на схему. «Руль направления управляет рысканием самолета или его движением из стороны в сторону вокруг вертикальной оси. С помощью педалей пилот может перемещать руль направления влево или вправо, вызывая движение рыскания».
Поул нарисовал стрелки, обозначающие движение руля направления.
«Умело комбинируя управляющие воздействия на эти поверхности полета, пилот может выполнять широкий спектр маневров», — объяснил Поул, обводя поверхности управления на доске. «Например, чтобы начать разворот, пилот должен был накренить самолет, подав сигнал элеронов, отрегулировать угол тангажа с помощью рулей высоты и скоординировать рыскание с рулем направления».
«Спасибо, мистер Нильсен», — Тимоти оценил способ объяснения Полом сложности контроля. Он заметил, что существует резкая разница между самолетами и автомобилями. «Последний вопрос: какие материалы мы будем использовать в самолете? Это не может быть что-то тяжелее, верно?»
«Совершенно верно», — согласился Поул. «Для конструкции самолета мы собираемся использовать алюминиевые сплавы. Алюминий — отличный выбор благодаря благоприятному соотношению прочности и веса. Он легкий, но при этом достаточно прочный, чтобы выдерживать напряжения и силы, возникающие во время полета. «Мы также собираемся использовать специальные сплавы для изготовления критически важных компонентов, таких как блок двигателя и пропеллеры. Это станет дорожной картой для самолета. Когда мы закончим это, мы станем первыми людьми в мире, достигшими управляемого полета». «
