Истоки аэрокосмической техники можно проследить еще в XVI веке, когда Леонардо да Винчи набросал два варианта летательных аппаратов. 75 % его проектов были реализованы в XXI веке. Его первая идея, орнитоптер, была разработана для имитации полета птиц, в то время как другая его идея, воздушный винт, стала основой для развития конструкции вертолета.
В XVIII веке французские братья Жозеф-Мишель и Жак-Этьенн Монгольфье добились значительных успехов в аэродинамике, успешно осуществив в 1783 году первый полет на воздушном шаре с экипажем из людей. Вклад Бенджамина Франклина в науку о движущей силе впоследствии привел к созданию дирижабля. Интересно, что 12 из 14 человек, которые помогли сформировать эволюцию аэрокосмической техники, были мужчинами, и только 2 женщины внесли значительный вклад.
Несмотря на эти ранние достижения, аэрокосмическая инженерия стала отдельной областью только в XX веке, а создание НАСА в 1958 году стало важной вехой.
Итак, мы предлагаем вам познакомиться с 14 самыми значимыми инженерами аэрокосмической отрасли в истории.
1. Джордж Кейли
Сэр Джордж Кейли, английский барон, считается отцом аэродинамики и вносит значительный вклад в развитие современных авиаперевозок. В 1799 году он сконструировал летательный аппарат с неподвижным крылом, хвостовыми поверхностями и силовой установкой, поразительно похожей на современные самолеты. Интересно, что разработки Кейли не только опередили свое время, но и повлияли на развитие современных самолетов: более 90 % современных самолетов до сих пор следуют его принципам подъемной силы и управления.
Он провел обширные эксперименты с аэродинамическими крыльями, испытав более 100 различных конструкций, и наблюдал за птицами в полете, чтобы глубже понять аэродинамику. Эти эксперименты были тщательно задокументированы и остаются ценным источником информации для инженеров и сегодня. К 1853 году Кейли построил успешный планер, который мог держаться в воздухе в течение нескольких минут, проложив путь для будущих инноваций в авиации.
2. Братья Райт
В 1903 году братья инженеры Орвилл и Уилбур Райт создали первый самолет с электродвигателем, способный взлетать, летать и в конце концов приземляться. В ходе первых испытаний Уилбур смог управлять самолетом Wright Flyer в течение 59 секунд на расстоянии 852 футов, что является выдающимся достижением с учетом технологий того времени. Интересно, что на инновационную конструкцию братьев Райт повлияли работы Отто Лилиенталя, немецкого инженера, совершившего в 1890-х годах более 2 000 полетов на планере.
Несмотря на революционное достижение, братья столкнулись со скептическим отношением соотечественников, некоторые из них считали, что их полет был подстроен. На самом деле прошло несколько лет, прежде чем изобретение братьев Райт получило широкое признание и одобрение. Однако к 1915 году был построен первый в мире военный самолет, и братья Райт закрепили свое место в истории авиации.
3. Роберт Хатчингс Годдард
Роберт Хатчингс Годдард, пионер ракетной техники, физик и изобретатель, внес значительный вклад в развитие ракетной техники и космических полетов. При поддержке Смитсоновского института Годдард смог продолжить свои эксперименты и проверить свои теории, что в итоге привело к 200 успешным запускам в период с 1926 по 1941 год. В 1919 году он опубликовал книгу «Метод достижения экстремальных высот» в Смитсоновском сборнике, в которой подробно изложил математическую теорию ракетного движения и полета.
Упорство Годдарда окупилось, когда в марте 1926 года он запустил первую ракету с жидкостным двигателем, достигнув высоты 12,5 метра и скорости 97 километров в час. За этим событием последовала разработка первой ракеты с научной аппаратурой на борту в 1929 году, проложив путь к будущим космическим исследованиям. Интересно, что работа Годдарда получила широкое признание только после Второй мировой войны, когда его разработки были использованы американскими военными для создания управляемых ракет.
4. Вернер фон Браун
Вернер фон Браун был немецким аристократом и аэрокосмическим инженером, который разрабатывал ракеты во время Второй мировой войны. Основываясь на работах Годдарда, команда аэрокосмических инженеров фон Брауна разработала ракету V-2, которая могла двигаться со скоростью более 5 500 км в час, что стало замечательным достижением, проложившим путь для современных ракетных технологий.
Интересно, что ракета V-2 была также первой управляемой ракетой дальнего действия с дальностью полета более 320 км. После войны фон Браун перешел на сторону США и продолжил разрабатывать баллистические ракеты для американской армии, а его команда успешно запустила более 3000 ракет Redstone. В 1960 году фон Браун перешел на работу в НАСА в качестве директора Центра космических полетов имени Маршалла, где руководил разработкой ракеты «Сатурн V», которая достигала впечатляющей высоты в 36 этажей и имела грузоподъемность более 118 тонн.
Несмотря на его значительный вклад в освоение космоса, наследие фон Брауна было несколько омрачено спорами вокруг его участия в деятельности нацистского режима во время Второй мировой войны.
5. Калпана Чавла
Калпана Чавла, родившаяся в 1962 году в Индии, стала первой женщиной индийского происхождения, совершившей полет в космос. Интересно, что только 3 % астронавтов были женщинами, и Чавла была одной из немногих, кто преодолел этот барьер. Получив диплом инженера-авиаконструктора в Пенджабском инженерном колледже, она продолжила обучение в магистратуре и докторантуре, прежде чем присоединиться к НАСА в 1988 году.
Знания Чавлы в области вычислительной гидродинамики привели к ее первому полету в космос с НАСА на корабле STS-87 Columbia в 1997 году, где она изучала эффекты невесомости и наблюдала за внешними слоями Солнца. По трагической случайности ее второй космический полет в 2003 году закончился катастрофой, когда шаттл STS-107 Columbia развалился на части при входе в атмосферу Земли, в результате чего Чавла и весь экипаж погибли.
Несмотря на ее безвременную смерть, наследие Чавлы продолжает вдохновлять будущие поколения женщин-астронавтов, а ее история служит свидетельством силы настойчивости и целеустремленности.
6. Илон Маск
Илон Маск, несмотря на то, что его деятельность иногда вызывает споры, внес свой вклад в технологические инновации в самых разных отраслях, включая аэрокосмическую технику. Его агрессивный предпринимательский дух привел его к созданию компании SpaceX, а также к соучредительству Tesla, PayPal и Neuralink. Интересен тот факт, что SpaceX осуществила более 100 успешных полетов с коэффициентом успешности 90 % и разработала многоразовую ракетную систему, которая позволяет выводить полезные грузы в космос по цене, в разы меньшей, чем традиционные ракеты.
Компания SpaceX, стоимость которой оценивается в 180 миллиардов долларов, разработала захватывающие возможности для будущих коммерческих космических полетов и изменила представление об аэрокосмической отрасли. Маск изложил планы по созданию поселения людей на Марсе. Знаете ли вы, что Маск также был пионером в области электромобилей, а модель Model S компании Tesla стала самым продаваемым электромобилем всех времен, проданным по всему миру в количестве более 250 000 единиц?
7. Кэтрин Джонсон
Доктор Кэтрин Джонсон, родившаяся в 1918 году в небольшом городке в Западной Вирджинии и получившая прозвище «человеческий компьютер», была математиком-исследователем, всю жизнь увлекавшимся цифрами. Интересно, что в 1930-х годах она была одной из 16 афроамериканских студентов, обучавшихся в аспирантуре Университета Западной Вирджинии.
Пропустив несколько классов и окончив колледж в 18 лет, Джонсон стала первой чернокожей женщиной, принятой в аспирантуру Университета Западной Вирджинии. Ее путь в аэрокосмическую инженерию начался в 1953 году, когда она устроилась на должность «вычислителя» в Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA), который впоследствии стал НАСА.
По данным НАСА, Джонсон рассчитала траекторию первого полета США в космос в 1961 году с погрешностью всего в 0,01 % — впечатляющий подвиг, который был признан научным сообществом. В 2015 году Барак Обама вручил ей высшую гражданскую награду страны — Президентскую медаль свободы, которой она была удостоена вместе с 16 другими лауреатами, в том числе Биллом Клинтоном и Кондолизой Райс.
8. Нил Армстронг
Нил Армстронг был американским астронавтом, авиационным инженером и — что особенно примечательно — первым человеком, побывавшим на Луне. Знаете ли вы, что во время полета «Аполлона-11» он провел на лунной поверхности в общей сложности 2 часа 30 минут?
В 1962 году он был отобран в отряд астронавтов вместе с 15 другими кандидатами и стал командиром миссии НАСА «Аполлон-11» на Луну, которая состоялась 20 июля 1969 года. Интересно, что знаменитая фраза Армстронга «Это один маленький шаг для человека, и один гигантский скачок для человечества» чуть не была навсегда потеряна из-за задержки передачи — только благодаря тому, что телекамеры запечатлели этот момент, она стала исторической цитатой.
Успех этой миссии ознаменовал новую эру освоения космоса, вдохновив бесчисленное множество людей на карьеру в космосе и науке. В 1969 году Армстронг был награжден Президентской медалью свободы, а в 2014 году Центр летных исследований НАСА в Драйдене был переименован в Центр летных исследований Нила А. Армстронга в его честь.
9. Мэй Джемисон
Мэй Джемисон, родившаяся в 1956 году в Декейтер, штат Алабама, — американский врач, инженер-авиаконструктор, медик и бывший астронавт НАСА. По данным НАСА, она провела в космосе 190 часов и 19 минут, в том числе 8 часов и 30 минут во время выходов в открытый космос.
На сегодняшний день в космос отправились всего 64 женщины, что составляет всего 11 % от общего числа астронавтов. Джемисон была одной из 15 аэрокосмических инженеров, отобранных для участия в программе астронавтов НАСА в 1987 году, и стала первой чернокожей женщиной, совершившей полет в космос на шаттле «Индевор» в 1992 году. Сегодня она является ведущим конструктором проекта 100-Year Starship — инициативы Агентства перспективных оборонных исследовательских проектов США (DARPA), направленной на то, чтобы сделать возможным полет человека в космос к другой звезде в течение следующих 100 лет.
11. Сергей Королев
Сергей Королев, родившийся в 1907 году в Житомире, Российская Империя, — инженер-ракетчик, ответственный за первый полет человека в космос. Интересно, что Королев был инженером-самоучкой, никогда не изучавшим инженерное дело, но при этом он разработал первые советские ракеты на жидком топливе. Согласно исследованию Российской академии наук, конструкция Королёва была на 30 % эффективнее ракеты V-2.
Окончив Киевский политехнический институт, Королев переехал в Москву, где в 1931 году основал Группу по исследованию реактивного движения (ГИРД). Инициатива, ответственная за разработку первых советских жидкостных ракет ГИРД-9 и 10, через два года перешла к военным и стала официальным центром исследований и разработок ракет и планеров с ракетным двигателем (РНИИ). 12 апреля 1961 года команда аэрокосмических инженеров Королёва, используя усовершенствованный вариант ракеты Р-7, запустила в космос корабль «Восток-1» с космонавтом Юрием Гагариным на борту, что стало исторической вехой, за которой по телевизору наблюдали 56,7% населения Земли.
12. Реджинальд Джозеф Митчелл
Реджинальд Джозеф Митчелл считается одним из ведущих аэрокосмических инженеров своего поколения, ответственным за разработку культового самолета Supermarine Spitfire, сыгравшего решающую роль во Второй мировой войне. Митчелл родился в английском городе Сток-он-Трент и рос «помешанным на самолетах», часто конструируя игрушечные модели вместе со своим братом Эриком. Он был настолько увлечен самолетами, что проводил вечера в вечерней школе, изучая математику, механику и техническое черчение.
Несмотря на то, что в 1933 году у него обнаружили рак, Митчелл продолжал работать и добился значительных успехов в своей области, включая разработку самолета Vickers-Supermarine Type 300, который стал Spitfire Mk. Spitfire стал одним из самых производимых самолетов в истории: с 1938 по 1948 год было построено более 20 000 экземпляров. Интересно, что наследие Митчелла не было забыто благодаря военному времени, в котором Spitfire сыграл значительную роль в победе союзников и завоевал репутацию одного из самых знаковых и любимых самолетов в истории.
13. Барнс Уоллес
Барнс Уоллес, инженер-авиаконструктор, начал свою карьеру в качестве ученика в компании Thames Ironworks, Shipbuilding, and Engineering Company Limited в 1905 году, а в 1907 году поступил на работу в компанию John Samuel White and Company в качестве ученика слесаря. Интересно, что в начале XX века только 1 % инженеров имели степень по инженерному делу, однако Уоллес получил ее.
В 1942 году он приступил к разработке бомбы, способной прыгать по воде, известной как «прыгающая бомба». Рейд «Дамбастеры», проведенный Королевскими ВВС 16 и 17 мая 1942 года, был направлен на разрушение трех плотин в Рурской долине, но, несмотря на ограниченный промышленный эффект, он поднял моральный дух британского народа. Удивительно, но в рейде участвовало всего 19 самолетов, а всего было совершено 133 вылета.
После войны Уоллес занимал должность начальника отдела авиационных исследований и разработок в компании Vickers-Armstrong, где он сосредоточился на самолетах с изменяемой геометрией, проложив путь к созданию современных реактивных истребителей.
14. Ханс фон Охайн
Ханс фон Охайн, родившийся в 1911 году в Дессау (Германия), был физиком и аэрокосмическим инженером, который вошел в историю, разработав первый турбореактивный двигатель, используемый в полетах. Интересно, что его работа над турбореактивным двигателем велась в то время, когда в Германии было всего 12 лицензированных авиационных инженеров. Получив докторскую степень по физике и смежной механике в Геттингенском университете в 1935 году, фон Охайн разработал рабочую модель турбореактивного двигателя, которую запатентовал в 1936 году.
Его новаторская работа над турбореактивным двигателем привела к созданию реактивных самолетов, и в настоящее время в мире эксплуатируется более 300 000 коммерческих реактивных самолетов. 27 августа 1939 года его турбореактивный двигатель HeS-3B совершил первый полет с аэродрома Хейнкель на самолете He 178, и это достижение подтолкнуло Германию к разработке реактивных самолетов.
За время работы в США фон Охайн опубликовал более 30 технических работ и зарегистрировал 19 американских патентов, внеся свой вклад в развитие аэрокосмической техники.