Сэмюэл Лэнгли - Samuel Langley

Сэмюэл Лэнгли
Сэмюэл Пьерпон Лэнгли.jpg
Сэмюэл Пирпон Лэнгли
3-й секретарь Смитсоновский институт
В офисе
1887–1906
ПредшествуетСпенсер Фуллертон Бэрд
ПреемникЧарльз Дулитл Уолкотт
Личная информация
Родившийся(1834-08-22)22 августа 1834 г.
Роксбери, Массачусетс
Умер27 февраля 1906 г.(1906-02-27) (71 год)
Айкен, Южная Каролина
НациональностьАмериканец
ИзвестенСолнечная физика

Сэмюэл Пирпон Лэнгли (22 августа 1834 - 27 февраля 1906) был американцем астроном, физик, изобретатель из болометр и авиация пионер. Помимо того, что он стал третьим секретарем Смитсоновский институт, он также был профессором астрономии в Питтсбургский университет, где он был директором Обсерватория Аллегейни.

Жизнь

Лэнгли родился в Роксбери, Бостон 23 августа 1834 г.[3]

Лэнгли присутствовал Бостонская латинская школа и закончил Английская средняя школа Бостона, после чего стал ассистентом в Обсерватория Гарвардского колледжа. Затем он перешел на работу в Военно-морская академия США, якобы как профессор математики. Однако его фактически отправили туда для восстановления небольшой обсерватории Академии. В 1867 году он стал директором Обсерватория Аллегейни и профессор астрономии в Питтсбургский университет (тогда известный как Западный университет Пенсильвании ), этот пост он занимал до 1891 года, даже когда стал третьим секретарем Смитсоновский институт в 1887 г. Лэнгли был основателем Смитсоновская астрофизическая обсерватория. В 1888 году Лэнгли был избран членом Американское антикварное общество.[4] В 1898 г. он получил Приз Жюля Янссена, высшая награда Société Astronomique de France, Французское астрономическое общество.

Обсерватория Аллегейни

Лэнгли прибыл в Питтсбург в 1867 году, чтобы стать первым директором обсерватории Аллегейни после того, как это учреждение перешло в тяжелые времена и было передано Западному университету Пенсильвании. К тому времени в отделении царил беспорядок - оборудование было сломано, библиотеки не было, а зданию требовался ремонт. Благодаря дружбе и помощи Уильяма Тоу,[необходимо разрешение неоднозначности ] Промышленный лидер Питтсбурга, Лэнгли смог улучшить оборудование обсерватории и построить дополнительные аппараты. Одним из новых инструментов был небольшой транзитный телескоп, который использовался для наблюдения за положением звезд, пересекающих небесный меридиан.[5]

Он собирал деньги для департамента в основном за счет распределения стандартного времени по городам и железным дорогам. До тех пор точное время отправлялось из американских обсерваторий только изредка для общественного пользования. Часы в то время заводились вручную, и время было неточным. Точное время особо не требовалось. Достаточно было знать, что в полдень солнце стояло прямо над головой. Ситуация изменилась с появлением железных дорог, что сделало отсутствие стандартного времени опасным. Поезда ходили по опубликованному расписанию, но расписание было хаотичным. Если бы часы инженера и стрелочника различались хотя бы на минуту или две, поезда могли бы идти по одному и тому же пути в одно и то же время и сталкиваться.

Используя астрономические наблюдения, полученные с помощью нового телескопа, Лэнгли разработал точный стандарт времени, включая часовые пояса, который стал известен как Система времени Аллегейни. Первоначально он распространял сигналы времени для городских предприятий Аллегейни и Пенсильванская железная дорога. В конце концов, два раза в день сигналы времени Allegheny давали точное время через 4 713 миль телеграфных линий на все железные дороги в США и Канаде. Лэнгли использовал деньги от железных дорог для финансирования обсерватории. Примерно с 1868 года доходы от Allegheny Time продолжали финансировать обсерваторию, пока военно-морская обсерватория США не предоставила сигналы через финансирование налогоплательщиков в 1883 году.

Когда финансирование было обеспечено, Лэнгли посвятил свое время в Обсерватории сначала изучению Солнца. Он использовал свои навыки рисовальщика - с первой работы после окончания средней школы - для создания сотен рисунков солнечных явлений, многие из которых были первыми в мире. Его удивительно подробная иллюстрация 1873 года солнечного пятна, наблюдаемого при использовании 13-дюймового рефрактора Фитц-Кларка обсерватории, стала классикой. Он представлен на странице 21 его книги «Новая астрономия», а также был широко переиздан в Америке и Европе.

В 1886 году Лэнгли получил первый Медаль Генри Дрейпера от Национальная Академия Наук за его вклад в солнечный физика.[6] Его публикация в 1890 году инфракрасных наблюдений в обсерватории Аллегейни в Питтсбурге вместе с Фрэнк Вашингтон Очень вместе с данными, которые он собрал с помощью своего изобретения, болометра, использовался Сванте Аррениус сделать первые расчеты на парниковый эффект. В 1898 году Лэнгли получил Приз Жюля Янссена, высшая награда Société Astronomique de France (Французское астрономическое общество).

Авиационная работа

Лэнгли с паровым двигателем Аэродром № 5 в полете, 6 мая 1896 г. Фото Александра Грэма Белла.

Лэнгли попытался создать рабочий пилотируемый тяжелее воздуха самолет. Его модели летали, но две попытки пилотируемого полета не увенчались успехом. Лэнгли начал экспериментировать с резиновым приводом. модели и планеры в 1887 году. (Согласно одной книге, он не смог воспроизвести Альфонс Пено время летает с резиновой силой, но все равно упорствовал.) Он построил вращающуюся руку (работающую как аэродинамическая труба ) и сделали более крупные летающие модели, оснащенные миниатюрными Паровые двигатели. Лэнгли понял, что продолжительный полет с двигателем возможен, когда он обнаружил, что латунная пластина весом в 1 фунт, подвешенная к вращающемуся рычагу с помощью пружины, может удерживаться в воздухе за счет натяжения пружины менее 1 унции.

Лэнгли понимал, что самолеты нужны толкать преодолеть тащить от скорости движения, наблюдаемой выше соотношение сторон плоские пластины имели более высокие поднимать и меньшее сопротивление. В 1902 г. он заявил, что «самолету фиксированного размера и веса потребуется меньшая тяговая мощность, чем быстрее он летит», что противоречит интуиции. индуцированное сопротивление.[7]

Он встретил писателя Редьярд Киплинг примерно в это же время, который описал один из экспериментов Лэнгли в своей автобиографии:

Через Рузвельта я познакомился с профессором Лэнгли из Смитсоновского института, стариком, сконструировавшим модель самолета, приводимую - поскольку бензин еще не появился - миниатюрным пароваренным двигателем, чудом тонкого мастерства. Он пролетел на испытаниях более двухсот ярдов и утонул в водах Потомака, что вызвало большое веселье и юмор прессы его страны. Лэнгли отнесся к этому довольно хладнокровно и сказал мне, что, хотя он никогда не доживет до тех пор, я должен увидеть, как самолет будет установлен.[8]

Его первый успех пришел 6 мая 1896 года, когда его беспилотная модель номер 5 весом 25 фунтов (11 кг) совершила два полета на 2300 футов (700 м) и 3300 футов (1000 м) после запуска катапульты с лодки на реке Потомак. .[9][10] Расстояние было в десять раз больше, чем в любом предыдущем эксперименте с летательным аппаратом тяжелее воздуха.[11] демонстрируя это стабильность и достаточно поднимать могло быть достигнуто в таком ремесле.

Лэнгли Аэродром № 6 в Посвар Холл, Питтсбургский университет

11 ноября того же года его модель № 6 пролетела более 5000 футов (1500 м). В 1898 году, благодаря успеху своих моделей, Лэнгли получил награду. Военное ведомство грант в размере 50 000 и 20 000 долларов от Смитсоновского института на разработку пилотируемого самолета, который он назвал "Аэродром "(от греческих слов, примерно переведенных как" воздушный бегун "). Лэнгли нанял Чарльз М. Мэнли (1876–1927) как инженер и летчик-испытатель. Когда Лэнгли получил известие от своего друга Октав Шанют из Братья Райт После успеха с их планером 1902 года он попытался встретиться с Райтами, но они вежливо уклонились от его просьбы.

Лэнгли, справа, с летчиком-испытателем Чарльзом Мэнли

Пока проектировался и строился полномасштабный аэродром, двигатель внутреннего сгорания был заключен контракт с производителем Стивен М. Бальцер (1864–1940). Когда ему не удалось создать двигатель, отвечающий требованиям мощности и веса, Мэнли закончил проектирование. Этот двигатель имел гораздо большую мощность, чем двигатель первого самолета братьев Райт - 50 л.с. по сравнению с 12 л.с. Двигатель, в основном техническая работа людей, помимо Лэнгли, был, вероятно, основным вкладом проекта в авиацию.[12]Пилотируемая машина имела тандемные крылья (одно за другим) на проволочных подкосах. У него был хвост Пено для управления по тангажу и рысканью, но без управления по крену, в зависимости от двугранный угол крыльев, как и у моделей, для поддержания примерно горизонтального полета.

Первая авария пилотируемого аэродрома, Река Потомак, 7 октября 1903 г.

В отличие от конструкции братьев Райт управляемого самолета, который мог лететь против сильного ветра и приземляться на твердую землю, Лэнгли искал безопасности, тренируясь в спокойном воздухе над Река Потомак. Это потребовало катапульта для запуска. Корабль не имел шасси План состоит в том, чтобы спуститься в воду после демонстрации полета, что в случае успеха повлечет за собой частичное, если не полное, восстановление машины. Лэнгли отказался от проекта после двух аварий при взлете 7 октября и 8 декабря 1903 года.

По словам одного репортера, при первой попытке, по словам Лэнгли, крыло перерезало часть катапульты, что привело к погружению в реку «как горсть миномета». Со второй попытки корабль развалился при выходе из катапульты (Hallion, 2003; Nalty, 2003).[13] Оба раза Мэнли вытаскивали из реки невредимым. Газеты развлекали неудачи, а некоторые члены Конгресса подвергали проект резкой критике.

Лэнгли 1⁄4-масштабная модель; 8 августа 1903 года он пролетел несколько сотен ярдов.

Аэродром был изменен и пролетел несколько сотен футов. Гленн Кертисс в 1914 году, как часть его попытки бороться с патентом братьев Райт и как попытка Смитсоновского института спасти авиационную репутацию Лэнгли. Тем не менее суды подтвердили патент. Тем не менее, полеты Curtiss воодушевили Смитсоновский институт и представили аэродром в своем музее как «первый в мировой истории самолет с человеком, способный совершать продолжительный свободный полет». Фред Ховард, подробно документируя этот спор, писал: «Это была чистая и простая ложь, но она носила одобрение почтенного Смитсоновского института и с годами нашла свое отражение в журналах, книгах по истории и энциклопедиях, к большому раздражению людей. знакомые с фактами ". (Ховард, 1987). Действия Смитсоновского института спровоцировали многолетнюю вражду с оставшимся в живых братом Райта Орвиллом, который возражал против заявления Учреждения о первенстве в отношении аэродрома.

В отличие от братьев Райт с их изобретением трехосное управление У Лэнгли не было эффективного способа управления самолетом, слишком большим, чтобы им можно было управлять под весом тела пилота. Так что, если бы аэродром летел стабильно, как это делали модели, Мэнли был бы в значительной опасности, когда машина неконтролируемо спускалась для посадки, особенно если бы она ускользнула от реки и по твердой земле.

Болометр

В 1880 году Лэнгли изобрел болометр, прибор, первоначально использовавшийся для измерения дальнего инфракрасного излучения.[14] Болометр позволил ученым обнаружить изменение температуры менее чем на 1/100 000 градуса Цельсия.[15] Он положил начало измерениям количества солнечной энергии на Земле. Он опубликовал об этом в 1881 году статью «Болометр и лучистая энергия».[16] Он сделал одну из первых попыток измерить температуру поверхности Луны, и его измерение интерференции инфракрасного излучения углекислым газом в атмосфере Земли было использовано Сванте Аррениус в 1896 году, чтобы сделать первый расчет того, как изменится климат в результате удвоения уровня углекислого газа в будущем.[17]

Коммерческая служба времени

Начиная с его пребывания в Обсерватория Аллегейни в Питтсбург В конце 1860-х годов Лэнгли был крупным игроком в развитии астрономических и регулируемых служб распределения времени в Америке на протяжении второй половины XIX века. Его работа с железными дорогами в этой области часто упоминается как центральная в создании Стандартное время Система зон. Его очень успешные и прибыльные продажи времени Пенсильванская железная дорога выделялись среди многих негосударственных обсерваторий того времени, которые в значительной степени субсидировали свои исследования продажей службы времени региональным железным дорогам и городам, которые они обслуживали. В Военно-морская обсерватория США Растущее доминирование в этой области поставило под угрозу средства к существованию этих региональных обсерваторий, и Лэнгли стал лидером в усилиях по сохранению жизнеспособности их коммерческих программ.

Смерть

Лэнгли считал себя ответственным за потерю средств после того, как в июне 1905 года было обнаружено, что бухгалтер Смитсоновского института Уильям Карр присвоил средства у Учреждения. После этого Лэнгли отказался от зарплаты. В ноябре он перенес инсульт. В феврале 1906 года он переехал в Эйкен, Южная Каролина, чтобы выздороветь, но получил еще один удар и умер 27 февраля. Он был похоронен на кладбище Форест-Хиллз в Бостоне.[18]

Наследие

В честь Лэнгли были названы воздушные и морские корабли, сооружения, единицы солнечной радиации и награда, в том числе:

Средства массовой информации

В фильме 1978 года Ветры Китти Хок, его сыграл актер Джон Хойт.

Смотрите также

Рекомендации

Примечания

  1. ^ (Франция), Académie des Sciences (1894). "Tableaux des prix décernés". Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des Sciences. 117. п. 1006. (Французская академия присудила премии 1893 года 18 декабря 1893 года.)
  2. ^ «Премии науки». Американский натуралист. 28. U. of Chicago Press. 1894. с. 290.
  3. ^ Биографический указатель бывших членов Королевского общества Эдинбурга 1783–2002 гг. (PDF). Королевское общество Эдинбурга. Июль 2006 г. ISBN  0-902-198-84-Х.
  4. ^ Справочник членов Американского антикварного общества
  5. ^ История Питтсбургского университета
  6. ^ "Медаль Генри Дрейпера". Национальная Академия Наук. Получено 19 февраля 2011.
  7. ^ Бьорн Ферм (3 ноября, 2017). "Уголок Бьорна: Снижение лобового сопротивления самолета, часть 3". Leeham.
  8. ^ Редьярд Киплинг, Что-то от себя: для моих друзей, известных и неизвестных, Лондон: MacMillan and Co., 1951 (впервые опубликовано в 1937 году). п. 123
  9. ^ Аэродром Лэнгли номер 5 Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики. Проверено 8 января 2018 г.
  10. ^ Гирке, К. Дэвид (1998). «Паровые летающие машины Лэнгли». История авиации. 8 (6): 50.
  11. ^ Смитсоновская коллекция Сэмюэля П. ЛэнглиИсторическая справка
  12. ^ Аэрорассказы
  13. ^ Гиббс-Смит, Чарльз Х. (3 апреля 1959 г.). "Перелеты и полеты: перекличка раннего взлета с двигателями". Полет. 75 (2619): 469. Получено 24 августа 2013.
  14. ^ Лэнгли, С. П. (1880). "Болометр". Труды Американского метрологического общества. 2: 184–190.
  15. ^ Сэмюэл Пирпон Лэнгли, в earthobservatory.nasa.gov, «... чувствителен к перепадам температуры в одну стотысячную градуса Цельсия (0,00001 C). Состоит из двух тонких металлических полосок, моста Уитстона, батареи и гальванометра ...», по состоянию на 31 октября 2018 г.
  16. ^ Лэнгли, С. П. (1881). «Болометр и лучистая энергия». Труды Американской академии искусств и наук. 16: 342–358. Дои:10.2307/25138616. JSTOR  25138616.
  17. ^ Арчер, Дэвид. Долгая оттепель (2009), стр. 19.
  18. ^ "Коллекция Сэмюэля П. Лэнгли". Виртуальные онлайн-архивы Смитсоновского института (SOVA). Получено 13 февраля 2019.
  19. ^ "Награды и медали". Смитсоновский институт. Архивировано из оригинал 5 октября 2017 г.. Получено 14 марта, 2012.
  20. ^ Теннант, Дайан (5 сентября 2011 г.). "Что в названии? Исследовательский центр НАСА в Лэнгли". Вирджинский пилот. Получено 5 сентября, 2011.

Библиография

  • Мечта о крыльях: американцы и самолет, 1875–1905, Доктор Том Д. Крауч, У. В. Нортон, 1981 г.
  • Бегство: изобретение воздушной эры, от античности до Первой мировой войны, доктор Ричард П. Холлион, Oxford University Press, 2003 г.
  • Уилбур и Орвилл: биография братьев Райт, Фред Ховард, Дувр, 1987
  • Наследие крыльев, иллюстрированная история морской авиации, Ричард К. Нотт, Naval Institute Press, Аннаполис, Мэриленд, 1997 г.
  • Крылатый щит, крылатый меч: 1907-1950: история ВВС США, Бернард К. Налти, University Press of the Pacific, 2003 г.
  • Авиация, Пионерские годы, отредактированный Беном Макворт-Прейдом, Studio Editions, Ltd., Лондон, 1990 г.
  • Покорить воздух - братья Райт и великая гонка за полет, Джеймс Тобин, Free Press, подразделение Simon & Schuster, 2003 г.
  • "Жизнь с оперой астрономов и авиастроителей Сэмюэля Пьерпонта Лэнгли" Джузеппе Чампальи. Ривиста Сторика; Gennaio 1996.
  • Продажа истинного времени: хронометраж XIX века в Америке, Иэн Р. Бартки, Stanford University Press, 2000

внешняя ссылка