14-bis, znany też jako Oiseau de proie (fr. drapieżny ptak)^[1] – pionierski samolot, dwupłat w układzie kaczki, zaprojektowany i zbudowany przez brazylijskiego pioniera lotnictwa Alberto Santosa-Dumonta. W 1906 r. pod Paryżem 14-bis wykonał pierwszy obserwowany przez tłum kontrolowany lot z napędem, będący jednocześnie pierwszym lotem samolotu poza USA^[2].

Tło historyczne

W 1905 r. Gabriel Voisin wykonał lot szybowcem holowanym przez szybką łódź na Sekwanie, pokonując ponad 150 m. Skrzydła i ogon szybowca były skrzynkowe, tzn. przypominały latawiec skrzynkowy, co zapewniało pewną stateczność statyczną. To dowiodło, że struktura skrzynkowa jest przydatna nie tylko w latawcach, ale także w statkach powietrznych cięższych od powietrza^[3]. Santos-Dumont mieszkał w tym czasie w Paryżu i był jednym z najbardziej aktywnych aeronautów w Europie, mającym już na koncie serię sterowców ciśnieniowych, które wykazywały niezwykłą zwrotność, szybkość, wytrzymałość i łatwość pilotażu. Santos-Dumont spotkał Voisina pod koniec 1905 r. i zlecił mu pomoc przy budowie samolotu. Zamierzał podjąć próbę wygrania nagród dla statku powietrznego cięższego od powietrza, oferowaną przez Aéro-Club de France, promujący w ten sposób rozwój aerodyn^[4]. Chodziło o nagrodę Coupe Ernest Archdeacon w formie srebrnego trofeum i 1500 franków za pierwszy lot o długości ponad 25 m oraz inną nagrodę w wysokości 1500 franków za lot dłuższy niż 100 m^[5].

Konstrukcja

W związku z tym, Santos-Dumont zbudował skrzynkowy dwupłat napędzany silnikiem Antoinette. Skrzydła, każde złożone z trzech skrzynek, znajdowały się z tyłu i miały wyraźny wznos dodatni, co zwiększało jego stabilność poprzeczną. Chłodzony wodą silnik wtryskowy w układzie V8 firmy Antoinette o mocy 18 kW (24 KM) był zamontowany z tyłu kadłuba, prawie pionowo, w równej odległości od nasad skrzydeł i napędzał śmigło pchające, a pilot stał w koszu tuż przed silnikiem. Ruchome usterzenie w kształcie latawca skrzynkowego, zamocowane na przegubie uniwersalnym, było poruszane za pomocą lin, dzięki czemu można było kontrolować pochylenie i odchylenie. Ten układ został później nazwany „układem kaczki”. Samolot został zbudowany z bambusa i drewna sosnowego, połączonego aluminiowymi tulejami i pokryty japońskim jedwabiem^[6].

Historia eksploatacji

Pierwsze testy samolotu miały miejsce w Neuilly, na prywatnym terenie należącym do Santosa-Dumonta 22 lipca 1906 roku. W celu zasymulowania warunków lotu Santos-Dumont zamocował samolot pod zbudowanym^[7] wcześniej sterowcem ciśnieniowym, No.14, dlatego samolot jest znany jako 14-bis^[8]. Maszyna została następnie przetransportowana na posesję Château de Bagatelle’a w Bois de Boulogne, gdzie było więcej miejsca. Siły wywierane przez statek powietrzny działały niebezpiecznie na poszycie samolotu, niemal rozrywając je i pozwalając tylko na ograniczoną kontrolę. Niebezpieczeństwo związane z tym testem zmusiło Santosa-Dumonta i jego zespół do szybkiego przerwania go, jednak udało się uzyskać trochę informacji o wyważeniu i rozkładzie masy w samolocie.

Kolejne testy wykonano po przymocowaniu samolotu do długiej (60 m), stalowej liny, biegnącej między dwoma słupami, jednym o wysokości 13,5 m, a drugim o wysokości 7 m^[9], podobnie jak współcześnie w kolejce tyrolskiej.

Pierwsze próby swobodnego lotu 14-bis miały miejsce na Polo Ground w Bois de Boulogne 21 sierpnia, ale zostały wstrzymane z powodu uszkodzenia nowego, aluminiowego śmigła, które zostało wymienione na drewniane, pokryte jedwabiem^[9]. Po naprawach kolejna próba odbyła się następnego dnia. Pomimo, że przednie koło oderwało się od ziemi, samolot miał niewystarczającą moc do startu i Santos-Dumont zdecydował się wymienić silnik na Antoinette o mocy 37 kW (50 KM). Próby wznowiono bez większych sukcesów 4 września, a 7 września, po uszkodzeniu śmigła, zostało zamontowane nieco większe^[10].

13 września 1906 r. obserwatorzy Aéro-Club de France zebrali się, chcąc zobaczyć próbę wykonania rekordowego lotu. Start nie udał się za pierwszym razem, ale podczas drugiej próby samolot wzniósł się i przeleciał 4-7 m na wysokości ok. 70 cm. Maszyna wylądowała z mocno zadartym nosem, uszkadzając śmigło, co zakończyło tego dnia eksperyment. Ten krótki lot nie kwalifikował się do żadnej nagrody, ale Santos-Dumont zdobył owacje na stojąco^[9].

23 października, po serii testów silnika i szybkich przejazdów po ziemi (jeden z nich zakończył się utratą koła, co szybko naprawiono), Santos-Dumont wykonał lot o długości ponad 50 m na wysokości 3-5 m^[11]. Dzięki temu Santos-Dumont zdobył pierwszą z nagród, 3000 franków, za lot o długości 25 m lub więcej.

To lądowanie uszkodziło lekko samolot i wymagał on naprawy, ale Santos-Dumont ogłosił, że będzie gotowy do próby zdobycia nagrody za przelecenie 100 m 12 listopada. 14-bis naprawiono i dodano ośmiokątne lotki w środku zewnętrznych skrzynek skrzydła z obrotowymi powierzchniami między zewnętrznymi przednimi zastrzałami. Lotki były poruszane za pomocą lin przymocowanych do kombinezonu pilota na ramionach, trochę jak w przypadku wypaczanych skrzydeł w Wright Flyerze, które były sterowane biodrami. Rano 12 listopada 1906 roku lotnicza społeczność Francji zebrała się na terenie należącym do Chateau de Bagatelle’a, żeby obserwować następną próbę Santosa-Dumonta. Gdy Santos-Dumont zaczął rozpędzać się po polu wzlotów, wzdłuż samolotu ruszył samochód, z którego Henry Farman upuszczał talerz za każdym razem, gdy zaobserwował oderwanie się kół samolotu od ziemi lub ponowne przyziemienie. Podczas pierwszej próby udało się przelecieć w ciągu pięciu sekund ok. 40 m na wysokości ok. 40 cm nad ziemią, a dwa kolejne krótkie loty miały długość 40 i 50 m. Pośpieszne lądowanie po drugiej próbie spowodowane bliskością drzew uszkodziło oś kół, która została naprawiona podczas przerwy obiadowej. Po południu odbyły się kolejne loty o długości 50, a następnie 82 m (osiągnięto prędkość ok. 40 km/h), ten drugi przerwany przez bliskość ogrodzenia. Gdy zaszło słońce, Santos-Dumont podjął próbę jeszcze jednego lotu. Żeby nie uderzyć obserwatorów, którzy stali wtedy na całym polu wzlotów, ściągnął do siebie drążek, gdy przelatywał nad nimi. Po 22 sekundach wyłączył silnik i doszybował do ziemi. Przeleciał 220 m, kwalifikując się do drugiej nagrody lotniczej 1000 franków za przelot 100 m lub więcej statkiem powietrznym cięższym od powietrza. To był ostatni rekord tego samolotu^[12]. Santos-Dumont odbył kolejne wybitne loty w listopadzie 1907 r. swoim No. 19 Demoiselle^[13].

14-bis a Wright Flyer

Niektórzy twierdzą, że właśnie 14-bis, a nie Wright Flyer jest pierwszym prawdziwym samolotem^[14]. W 1903 r. Wright Flyer potrzebował do oderwania szyny startowej i kołowego wózka. Samolot wylądował na płozach odpowiednich do piaszczystego terenu Kitty Hawk i twardego gruntu na Huffman Field^[15]. Po 1903 r. bracia Wrght używali do wspomagania większości startów samolotów z 1904 i 1905 r. katapulty. Santos-Dumont 14-bis nie używał katapulty i rozpędzał się na kołach umieszczonych z tyłu kadłuba i płozie pod jego przednią częścią.

Fédération Aéronautique Internationale (FAI, Międzynarodowa Federacja Lotnictwa), założona we Francji w 1905 r. w celu „regulowania sportów lotniczych” oraz śledzenia rekordów i innych lotniczych osiągnięć, ustaliła m.in., że samolot powinien być w stanie wystartować siłą własnego napędu, żeby rekord mógł być zaliczony. Dlatego Brazylijczycy utrzymują, że 14-bis jest pierwszym samolotem, a Santos-Dumont jest w swoim kraju czczony jako ojciec lotnictwa. 5 października 1905 r. Wilbur wykonał krąg o długości 38,9 km w czasie 39 min 23 s^[16] nad Prerią Huffmana, rok wcześniej Santos-Dumont pięćdziesięciometrowym lotem zdobył swoją pierwszą nagrodę lotniczą.

Pisemna i fotograficzna dokumentacja braci Wright, potwierdzona przez historyków, pokazuje, że Wright Flyer startował przy silnym czołowym wietrze bez katapulty i wykonał kontrolowany lot prawie trzy lata przed pierwszym startem Santosa-Dumonta^[17][18][19] Oficjalne zapisy i nieedytowane filmy pokazują, że 14-bis wykonał niewspomagany start na kołach.

Dane techniczne

Dane z www.aviafrance.com^[20]

Ogólna charakterystyka

• Załoga: jeden pilot
• Długość: 9,60 m
• Rozpiętość skrzydeł: 11,46 m
• Wysokość: 3,75 m
• Powierzchnia skrzydeł: 52 m²
• Masa maksymalna: 290 kg
• Napęd: 1 × Antoinette 8V V-8 silnik tłokowy, 37 kW (50 hp)

Osiągi

• Prędkość maksymalna: 40 km/h
• Zasięg: 220 m zademonstrowany
• Obciążenie skrzydła: 5,7 kg/m²
• Moc/masę: 0,12 kW/kg

Media

• 14-bis na francuskiej pocztówce

• Model 14-bis z ośmiokątnymi lotkami

Nawiązania

14-bis został przedstawiony jako jedna z atrakcji podczas ceremonii otwarcia letnich igrzysk olimpijskich w 2016 r.^[21]

• Gray, Carroll F. „The 1906 Santos-Dumont No. 14bis”. World War I Aeroplanes, Issue #194, November 2006, pgs. 4-21.
• Gibbs-Smith, C. H. The Rebirth of European Aviation. London: HMSO, 1974 ISBN 0 11290180 8
• Joao Luiz Musa, Marcelo Breda Mourao, and Ricardo Tilkian, Eu Naveguei Pelo Ar 2003
• Alberto Santos Dumont A Conquista Do Ar 1901
• http://www.santosdumont.14bis.mil.br/
• http://www.thefirsttofly.hpg.ig.com.br/pioneer2.htm
• Hippolyto Da Costa, Fernando. Alberto Santos-Dumont: The Father of Aviation. transl: Soares, Hercillio A. VARIG Maintenance Base, Rio: 1973.
• Lins de Barros, Henrique. Alberto Santos-Dumont. Associacao Promotora Da Instrucao, Rio de Janeiro: 1986.
• Tobin, James. To Conquer the Air: The Wright Brothers and The Great Race for Flight. Free Press, New York: 2003.
• Wykeham, Peter. Santos Dumont: A Study in Obsession. London: Putnam, 1962

Linki zewnętrzne

• PBS Nova: Wings of Madness
• Santos-dumont.net
• Aérostèles lieux de mémoire aéronautique