Titel: | Neue Flugmaschine zur Beförderung von Briefen, Gütern und Passagieren durch die Luft, worauf sich William Samuel Henson, Ingenieur zu London, am 29. Sept. 1842 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 88, Jahrgang 1843, Nr. CV., S. 429 |
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CV.
Neue Flugmaschine zur Befoͤrderung von
Briefen, Guͤtern und Passagieren durch die Luft, worauf sich William Samuel Henson,
Ingenieur zu London, am 29. Sept. 1842 ein
Patent ertheilen ließ.Wir theilen die Beschreibung dieser Flugmaschine mit, weil sie auf einem
sinnreichen Princip beruht und folglich interessant ist; in den nachfolgenden
zwei Aufsäzen ist genügend auseinandergesezt, weßhalb durch sie der
beabsichtigte Zwek nicht erreicht werden kann. A. d.
Red.
Aus dem Repertory of Patent-Inventions. Mai 1843,
S. 257.
Mit Abbildungen auf Tab.
VI.
Henson's Flugmaschine.
Meine Erfindung bezieht sich
1) auf die Construction einer Dampfmaschine zur Beförderung von Briefen, Gütern und
Passagieren von einem Ort zum andern durch die Luft;
2) auf Verbesserungen in der Construction von Dampfkesseln für die Flugdampfmaschine,
so wie für Locomotiven und andere Maschinen zu Wasser und zu Land. Zum leichtern
Verständniß der nachfolgenden Beschreibung will ich zuerst das Princip, worauf die
Construction der Maschine beruht, kurz erläutern. Wenn man irgend einen leichten
flachen Gegenstand in etwas geneigter Lage vorwärts stößt, so steigt derselbe in der
Luft bis der Kraftaufwand erschöpft ist, worauf er wieder herabsinkt. Besäße nun
dieser Gegenstand in sich selbst eine continuirlich fortwirkende Kraft, welche der
eben genannten ihn vorwärts stoßenden Kraft gleich kommt, so würde der Gegenstand so
lange fortsteigen, als der vordere Theil der Fläche rüksichtlich des hintern Theiles
aufwärts gekehrt wäre; und würbe die Kraft inne halten oder die Neigung in die
entgegengesezte verwandelt, so würde der Gegenstand im erstem Falle durch die
Schwerkraft allein, im leztern durch die Schwerkraft in Verbindung mit der
fortgesezten Kraftäußerung herabsinken. Demnach würde der Gegenstand den Flug eines
Vogels nachahmen.
Der erste Theil meiner Erfindung nun besteht in einem Apparate, welcher so gebaut
ist, daß er eine sehr ausgedehnte Oberfläche von leichter und dennoch starker
Construction darbietet, welche zum Hauptkörper der Maschine in demselben
Verhältnisse steht, wie die ausgebreiteten Schwingen eines im Fluge begriffenen
Vogels zu seinem Körper. Anstatt aber die vorwärts gerichtete Bewegung vermittelst
der Bewegung der ausgedehnten Fläche zu erzielen, wie dieses mit den Schwingen der
Vögel der Fall ist, bringe ich geeignete, durch eine Dampfmaschine getriebene
Schaufelräder an, womit ich obigen Zwek erreiche, und um die auf- und niedergehende
Richtung einer solchen Maschine in meiner Gewalt zu haben, bringe ich mit der
erwähnten ausgedehnten Fläche einen Schwanz in Verbindung, welcher sich neigen oder
in die Höhe richten läßt. Bei aufwärts gekehrter Richtung des Schwanzes veranlaßt
nun der durch die Luft dargebotene Widerstand die Maschine zu steigen; bei abwärts
gekehrter Richtung des Schwanzes aber wird die Maschine in einer nach Maaßgabe der
größern oder geringern Neigung des Schwanzes mehr oder weniger gegen den Horizont
geneigten Ebene herabsinken. Um die Maschine auch in seitlicher Richtung zu lenken,
bringe ich ein verticales Ruder oder einen zweiten Schwanz an; je nachdem man den
leztern nach der einen oder der andern Richtung neigt, bewegt sich die Maschine nach
der rechten oder linken Seite hin.
Fig. 1 zeigt
die dem ersten Theile meiner Erfindung gemäß construirte Maschine. Der Ueberzug ist
weggelassen, um das Gerippe des Apparates deutlich sichtbar zu machen.
Fig. 2 ist
dieselbe Ansicht der Maschine mit Ueberzug.
Fig. 3 ist
eine untere Ansicht der Maschine. Die übrigen Figuren stellen separate Theile dar,
woraus die Details der Construction, von denen einige nach einem größern Maaßstabe
als andere gezeichnet sind, deutlich abzunehmen sind.
Fig. 4 ist
eine Seitenansicht des Hauptrahmens oder der ausgebreiteten Fläche, welche einen
Hauptbestandtheil der Maschine bildet.
Fig. 5 ist der
Grundriß des Schwanzes, von welchem die auf- oder abwärts gekehrte Richtung
der Maschine abhängt.
Fig. 6 ist
eine Seitenansicht desselben.
Fig. 7 zeigt
eine der rahmenartigen von Vorn nach Hinten sich erstrekenden Stangen, welche ich
vorzugsweise aus Holz oder Bambus verfertige, um bei genügender Stärke die
erforderliche Leichtigkeit zu erzielen.
Fig. 8 zeigt
zwei Durchschnitte der hohlen hölzernen Stangen, aus welchen das Hauptgestell
zusammengesezt ist.
Fig. 9 zeigt
im Grundriß und in der Seitenansicht die Befestigung und Anspannung der
Aufhängedrähte oder des Takelwerks der Maschine. Bei näherer Betrachtung der
Abbildungen wird man bemerken, daß die Maschine aus einer ausgedehnten Fläche oder
Ebene besteht, die sich zu beiden Seiten eines Fahrzeuges ausbreitet, welches die
Maschine, Brennmaterial, Passagiere, Güter und Briefe enthält. Die Beschaffenheit
dieses Fahrzeuges ist in dem Grundriß und der Seitenansicht Fig. 10 und 11 deutlicher
ersichtlich. Diese Figuren sind in Vergleich mit den übrigen Abbildungen im
vergrößerten Maaßstabe dargestellt. Das Fahrzeug ist mit Rüksicht auf Stärke und Leichtigkeit gebaut und
die Maschine und der Dampfkessel sind mehr nach der Vorderseite desselben
angebracht, indem Versuche gezeigt haben, daß dieses rathsam ist. Das Fahrzeug
besizt, wie man bemerken wird, drei Räder, damit dasselbe, wenn es zur Erde
niedersteigt, ohne Beschädigung auf den Rädern fortrollen könne. Wegen des großen
Einflusses des Schwanzes auf die Leitung der herabsteigenden Maschine kann man den
Wagen unter einer so flachen Neigung mit der Erde in Berührung kommen lassen, daß
die Passagiere kaum einen Stoß empfinden werden. An den Wagen sind zwei Mastbäume
befestigt, von deren oberen Theilen die beiden Flächen zu beiden Seiten des Wagens
mit Hülfe von Drähten getragen werden und mit deren untern Enden das Gerippe dieser
Flächen verbunden ist.
Ich habe es nicht für nöthig gehalten die innere Einrichtung des Fahrzeugs zu zeigen,
indem man demselben leicht eine zur Beförderung von Passagieren oder Gütern
angemessene Einrichtung geben kann. Die Aufhängung des Gerippes oder Rahmens
geschieht vermittelst zahlreicher, nach verschiedenen Richtungen ausgehender Drähte,
denen ich vorzugsweise einen ovalen Durchschnitt gebe, so daß sie der Luft den
möglich geringsten Widerstand darbieten.
A ist der vordere und B der
hintere Mast. Von den obern Theilen dieser Maste gehen die Aufhängedrähte 1, 1 nach
den Punkten 2, 2 der zu beiden Seiten des Wagens angeordneten Hauptseitenstangen C, D und tragen dieselben; andere Aufhängedrähte 3, 3
gehen einander durchkreuzend nach denselben Punkten 2, 2 der Stangen C, D wo sie befestigt werden; auch von den untern Enden
der Maste laufen correspondirende Drähte nach den Punkten 2, 2. Außerdem laufen von
dem Maste B Hängedrähte 4, 4 nach dem hintern
hervorstehenden Rahmen E, E, welcher den Schwanz der
Maschine trägt. 5, 5 sind Aufhängedrähte, die von dem obern Theil des Vordermastes
nach dem Vordertheil des Fahrzeugs laufen; 7 ein Draht, der mit einem Ende an den
obern Theil des Vordermastes, mit dem andern Ende an das Hintergestell des Fahrzeugs
befestigt ist; 8 ein ähnlicher an den Hintermast B und
den Vordertheil des Fahrzeugs befestigter Draht. Zwischen beide Maste oberhalb des
Wagens ist ein Fig.
2 sichtbares Segel gespannt, welches die seitliche Steuerung der Maschine
erleichtert. Von den Masten gehen außerdem nach den Seiten des Wagens die
Hängedrähte 10, 10; mit diesen Drähten correspondiren die Bänder 11, 11. An den
Stellen 2, 2 der Hauptstangen C, D sind zu beiden Seiten
des Wagens die senkrechten Stangen F, F befestigt, die
sich oberhalb und unterhalb dieser Stangen erstreken. Von den obern und untern Enden
dieser senkrechten Stangen laufen die Drähte 12, 12 und 13, 13 nach den Hauptstangen
C, D in der Nähe der Seiten des Wagens; ferner die
Drähte 14, 15 nach den Stellen 16, 17 derselben Stangen. Beide Stangen F, F sind überdieß durch diagonale Drähte 18, 18 mit
einander verbunden. Der Zwek aller dieser Aufhänge- und Spannungsdrähte ist
die Erzielung einer großen Steifigkeit und Stärke neben der erforderlichen
Leichtigkeit der Construction. G ist die mittlere
Hauptstange. Die Hauptstangen C, D, G sind durch die
Endstüke H, H mit einander fest verbunden; die Stangen
C, D sind hohl, die Stange G flach und auf die hohe Kante gestellt. An der Vorderseite der Flügel zu
beiden Seiten des Wagens ist die Stange I befestigt. Die
Stangen C, D, G, I sind vermittelst der Stangen H, J, K mit dem Wagen zu einem Gestelle verbunden und
die ganze Fläche der Flügel ist mit einem starken und dichten Zeuge, wozu ich
vorzugsweise Wachstaffet wähle, überzogen. Dieser Ueberzug ist an leichte Rahmen
befestigt, die sich auf den Hauptstangen C, D, G
hin- und herschieben lassen. Lezteres geschieht mit Hülfe der Strike N von der in dem vordern Theile des Fahrzeugs
angeordneten Windet aus. Die Schnüre gehen über die Rollen M,
M nach den verschiebbaren Rahmen, an welche der Ueberzug befestigt ist und
diese Anordnung hat den Zwek den Ueberzug zusammen zu ziehen, wenn die Maschine
nicht in Gebrauch ist.
Der Schwanz, welcher das Auf- und Niedersteigen der Maschine regulirt, ist an
die Achse O befestigt, deren Enden sich in Lagern O' drehen, und hängt von der senkrechten Stange P herab, welche gleichfalls an die Achse O befestigt ist. Dieser Schwanz besteht aus drei Stangen
Q, Q, Q und den dünnern Stangen Q', welche sämmtlich mit der Achse O fest verbunden und mit Wachstaffet überzogen sind.
Diese Stangen lassen sich mit Hülfe der um die Rollen R'
nach dem Wagen laufenden Strike R, R ausbreiten und mit
Hülfe der um die Rollen S'. nach dem Wagen hingehenden
Strike S, S zusammenziehen. Der an beiden Enden der
senkrechten Stange P befestigte Strik T theilt dem Schwanze die erforderliche auf- und
niedergehende Bewegung mit; er läuft um die an den obern und untern Enden des
Hintermastes B angebrachte Rolle V und windet sich um die Walze U, welche durch
irgend geeignete Mittel umgedreht wird. Je nachdem man dieser Walze nach der einen
oder andern Richtung eine Drehung ertheilt, hebt oder senkt sich der Schwanz.
Als Treibapparat halte ich Schaufelräder mit schief gestellten Schaufeln für die
zwekmäßigste Anordnung. W, W sind zwei Schaufelräder,
deren Achsen in der Hauptstange D und der Stange X gelagert, und deren Schaufeln unter einem Winkel von
45° schief gestellt sind. An den Achsen dieser Räder sizen die Rollen W', welche ihre Bewegung mittelst des endlosen Riemens Y von der in dem Fahrzeuge befindlichen Dampfmaschine
oder andern Maschine erhalten. Z ist das Ruder zum
Seitwärtssteuern; es besteht aus einem dreiekigen überzogenen Rahmen, hängt an der
senkrechten Stange P und läßt sich mittelst Schnüren,
die nach dem Fahrzeuge gehen, nach der einen oder der andern Richtung bewegen.
Wenn die Maschine ihren Flug beginnen soll, so geschieht dieses am besten von einer
geneigten Ebene, oder vom Abhange eines Hügels aus. Ich lasse die Maschine die
geneigte Ebene hinabrollen und seze den Treibapparat in Bewegung; dieser wird bald
mit hinreichender Kraft auf die Luft wirken, so daß die Maschine die geneigte Fläche
verlassen und sich in die Luft erheben wird.
Bei der Construction der eben beschriebenen Maschine sind wohl folgendes die besten
Verhältnisse, auf welche ich durch verschiedene Versuche geleitet wurde. Auf jedes
1/2 Pfd. des Flugapparates, einschließlich der Maschinerie, des Brennmaterials und
der Belastung, sollte ungefähr 1 Quadratfuß Fläche kommen. Bei der Maschine, welche
ich in Arbeit habe und deren Gewicht ungefähr 3000 Pfd. beträgt, mißt die Oberfläche
der Flügel zu beiden Seiten des Wagens 4500 Quadratfuß und der Schwanz 1500
Quadratfuß, bei einer Dampfmaschine (Hochdruk) von 25 bis 30 Pferdekräften.
Ich gehe nun zum zweiten, die Construction der Dampfmaschine und des Dampfkessels
betreffenden Theil meiner Erfindung über.
Fig. 12
stellt die Frontansicht einer Dampfmaschine dar, deren Construction sich für den in
Rede stehenden Zwek am besten eignet.
Fig. 13
liefert eine Seitenansicht der Dampfmaschine in Verbindung mit einem Dampfkessel
eigenthümlicher Construction.
Fig. 13 ist
ein Seitendurchschnitt, Fig. 14 ein Querschnitt
und
Fig. 15 ein
horizontaler Durchschnitt des Dampfkessels, lezterer gerade über dem Rost;
Fig. 16 ist
ein horizontaler Durchschnitt des Dampfkessels unmittelbar über der Reihe konischer
Gefäße, woraus der Dampfkessel zusammengesezt ist. Die übrigen separaten Ansichten
dienen zur Erläuterung der Dampfhähne, welche den Dampf aus dem Dampfkessel in die
Dampfcylinder und aus diesen in die Atmosphäre strömen lassen.
a, a sind die Dampfcylinder; jeder derselben besizt vier
Dampfhähne b, b und c, c,
von denen zwei b, b den Dampf in die Cylinder leiten und zwei c, c denselben in die Luft entweichen lassen. d, d sind die von dem Dampfkessel nach den Cylindern
führenden Dampfröhren und e, e die Röhren, welche den
Dampf aus den Cylindern ins Freie leiten. f, f sind die
Kolbenstangen, deren Querstüke in Führungen g, g
gleiten. Von den Querstüken aus gehen die Lenkstangen h,
h nach den Krummzapfen i, i, welche an der
Hauptwelle j befestigt sind. An dieser Welle sizt eine
Rolle k, welche vermittelst eines Riemens dem
Treibapparate die Bewegung ertheilt. Die durch excentrische Scheiben in Thätigkeit
gesezten Stangen l, l, m dienen zur Bewegung der oben
erwähnten Hähne und n, n sind Pumpenstangen, um Wasser
in den Kessel zu pumpen. o, o sind zwei Säulen zwischen
den Maschinen und den Lagern der Hauptwelle. Der Dampfkessel besteht aus einer
eigenthümlich angeordneten Reihe kegelförmiger Gefäße p, p,
p, q, q, q. Die Gefäße p, p, p sind mit ihren
untern Enden in Wasserröhren r, r, r befestigt, wodurch
der Dampfkessel in zwei Abtheilungen getheilt wird, von denen jede ihren Rost besizt
und stehen mit den Gefäßen q, q, q durch kurze Röhren
p' in Verbindung. Die obern Enden der Gefäße p, p treten in die cylindrischen Behälter s, s und t, welche
miteinander in Verbindung stehen. Die konischen Gefäße q,
q sind kurz und treten gleichfalls in die Behälter s, s und t, an die sie befestigt sind. Der
Dampf tritt durch das Regulationsventil v in die
Dampfröhre. Der vorzugsweise kupferne Dampfkessel ist von dem Mantel u, u umschlossen, in welchem für die Feuerung und den
Aschenfall die geeigneten Oeffnungen gelassen sind; w, w
sind die Feuerröhren, welche die Producte der Verbrennung nach dem Schornstein
leiten. Der Zwek dieser Anordnung des Dampfkessels besteht in der Erzielung einer
großen Stärke neben der erforderlichen Leichtigkeit und zugleich einer ausgedehnten
Heizoberfläche, um in einem geringen Raume die größtmögliche Kraft concentriren zu
können. Diese Combination einer Reihe konischer Gefäße p, p,
p und q, q, q mit den Röhren r und dem Behälter s, s und
t, bildet offenbar eine sehr einfache
Dampfkessel-Construction, und weil die konischen Gefäße nach Oben zu breiter
werden, so findet die Ofenhize eine möglichst vortheilhafte Verwendung.