flying machines-第9部分

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〃lists〃　to　starboard　or　port　a　preponderating　weight　of

the　cargo　has　shifted　sideways；　if　bow　or　stern　is　unduly

depressed　it　is　a　sure　indication　that　the　cargo　has　shifted

accordingly。　In　either　event　the　handling　of　the　craft

becomes　not　only　difficult；　but　extremely　hazardous。

Exactly　the　same　conditions　prevail　in　the　handling　of　a

flying　machine。



Shape　of　Machine　a　Factor。



In　placing　the　motor　you　must　be　governed　largely　by

the　shape　and　construction　of　the　flying　machine　frame。

If　the　bulk　of　the　weight　of　the　machine　and　auxiliaries

is　toward　the　rear；　then　the　natural　location　for　the　motor

will　be　well　to　the　front　so　as　to　counterbalance　the

excess　in　rear　weight。　In　the　same　way　if　the

preponderance　of　the　weight　is　forward；　then　the　motor

should　be　placed　back　of　the　center。



As　the　propeller　blade　is　really　an　integral　part　of　the

motor；　the　latter　being　useless　without　it；　its　placing

naturally　depends　upon　the　location　selected　for　the

motor。



Rudders　and　Auxiliary　Planes。



Here　again　there　is　great　diversity　of　opinion　among

aviators　as　to　size；　location　and　form。　The　striking

difference　of　ideas　in　this　respect　is　well　illustrated　in

the　choice　made　by　prominent　makers　as　follows：



Voisinhorizontal　rudder；　with　two　wing…like　planes；

in　front；　box…like　longitudinal　stability　plane　in　rear；

inside　of　which　is　a　vertical　rudder。



Wrightlarge　biplane　horizontal　rudder　in　front　at

considerable　distanceabout　10　feetfrom　the　main

planes；　vertical　biplane　rudder　in　rear；　ends　of　upper

and　lower　main　planes　made　flexible　so　they　may　be

moved。



Curtisshorizontal　biplane　rudder；　with　vertical　damping

plane　between　the　rudder　planes　about　10　feet　in

front　of　main　planes；　vertical　rudder　in　rear；　stabilizing

planes　at　each　end　of　upper　main　plane。



BleriotV…shaped　stabilizing　fin；　projecting　from　rear

of　plane；　with　broad　end　outward；　to　the　broad　end　of

this　fin　is　hinged　a　vertical　rudder；　horizontal　biplane

rudder；　also　in　rear；　under　the　fin。



These　instances　show　forcefully　the　wide　diversity　of

opinion　existing　among　experienced　aviators　as　to　the

best　manner　of　placing　the　rudders　and　stabilizing；　or

auxiliary　planes；　and　make　manifest　how　hopeless　would

be　the　task　of　attempting　to　select　any　one　form　and

advise　its　exclusive　use。



Rudder　and　Auxiliary　Construction。



The　material　used　in　the　construction　of　the　rudders

and　auxiliary　planes　is　the　same　as　that　used　in　the　main

planesspruce　for　the　framework　and　some　kind　of

rubberized　or　varnished　cloth　for　the　covering。　The

frames　are　joined　and　wired　in　exactly　the　same　manner

as　the　frames　of　the　main　planes；　the　purpose　being　to

secure　the　same　strength　and　rigidity。　Dimensions　of

the　various　parts　depend　upon　the　plan　adopted　and　the

size　of　the　main　plane。



No　details　as　to　exact　dimensions　of　these　rudders　and

auxiliary　planes　are　obtainable。　The　various　builders；

while　willing　enough　to　supply　data　as　to　the　general

measurements；　weight；　power；　etc。；　of　their　machines；

appear　to　have　overlooked　the　details　of　the　auxiliary

parts；　thinking；　perhaps；　that　these　were　of　no　particular

import　to　the　general　public。　In　the　Wright　machine；　the

rear　horizontal　and　front　vertical　rudders　may　be　set

down　as　being　about　one…quarter　（probably　a　little　less）

the　size　of　the　main　supporting　planes。



Arrangement　of　Alighting　Gear。



Most　modern　machines　are　equipped　with　an　alighting

gear；　which　not　only　serves　to　protect　the　machine　and

aviator　from　shock　or　injury　in　touching　the　ground；　but

also　aids　in　getting　under　headway。　All　the　leading

makes；　with　the　exception　of　the　Wright；　are　furnished

with　a　frame　carrying　from　two　to　five　pneumatic　rubber…

tired　bicycle　wheels。　In　the　Curtiss　and　Voisin

machines　one　wheel　is　placed　in　front　and　two　in　the

rear。　In　the　Bleriot　and　other　prominent　machines　the

reverse　is　the　ruletwo　wheels　in　front　and　one　in　the

rear。　Farman　makes　use　of　five　wheels；　one　in　the；

extreme　rear；　and　four；　arranged　in　pairs；　a　little　to　the

front　of　the　center　of　the　main　lower　plane。



In　place　of　wheels　the　Wright　machine　is　equipped

with　a　skid…like　device　consisting　of　two　long　beams

attached　to　the　lower　plane　by　stanchions　and　curving

up　far　in　front；　so　as　to　act　as　supports　to　the　horizontal

rudder。



Why　Wood　Is　Favored。



A　frequently　asked　question　is：　〃Why　is　not　aluminum；

or　some　similar　metal；　substituted　for　wood。〃

Wood；　particularly　spruce；　is　preferred　because；　weight

considered；　it　is　much　stronger　than　aluminum；　and　this

is　the　lightest　of　all　metals。　In　this　connection　the　following

table　will　be　of　interest：



　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Compressive

　　　　　　　　　　　　　　　　　Weight　　　　　　Tensile　Strength　　　　　　　　　Strength

　　　　　　　　　　　　　per　cubic　foot　　　　per　sq。　inch　　　　　　　　　per　sq。　inch

Material　　　　　　　　in　lbs。　　　　　　　　　　　in　lbs。　　　　　　　　　　　　　　in　lbs。

Spruce　。　。　。　。　　　　25　　　　　　　　　　　　　　　8；000　　　　　　　　　　　　　　　　5；000

Aluminum　　　　　　　　　162　　　　　　　　　　　　　　16；000　　　　　　　　　　　　　　　。。。。。。

Brass　（sheet）　　　　510　　　　　　　　　　　　　　23；000　　　　　　　　　　　　　　　12；000

Steel　（tool）　　　　　490　　　　　　　　　　　　　100；000　　　　　　　　　　　　　　　40；000

Copper　（sheet）　　　548　　　　　　　　　　　　　　30；000　　　　　　　　　　　　　　　40；000



As　extreme　lightness；　combined　with　strength；

especially　tensile　strength；　is　the　great　essential　in　flying…

machine　construction；　it　can　be　readily　seen　that　the

use　of　metal；　even　aluminum；　for　the　framework；　is

prohibited　by　its　weight。　While　aluminum　has　double　the

strength　of　spruce　wood　it　is　vastly　heavier；　and　thus

the　advantage　it　has　in　strength　is　overbalanced　many

times　by　its　weight。　The　specific　gravity　of　aluminum

is　2。50；　that　of　spruce　is　only　0。403。



Things　to　Be　Considered。



In　laying　out　plans　for　a　flying　machine　there　are　five

important　points　which　should　be　settled　upon　before

the　actual　work　of　construction　is　started。　These　are：



FirstApproximate　weight　of　the　machine　when　finished

and　equipped。



SecondArea　of　the　supporting　surface　required。



ThirdAmount　of　power　that　will　be　necessary　to

secure　the　desired　speed　and　lifting　capacity。



FourthExact　dimensions　of　the　main　framework

and　of　the　auxiliary　parts。



FifthSize；　speed　and　character　of　the　propeller。



In　deciding　upon　these　it　will　be　well　to　take　into

consideration　the　experience　of　expert　aviators　regarding

these　features　as　given　elsewhere。　（See　Chapter　X。）



Estimating　the　Weights　Involved。



In　fixing　upon　the　probable　approximate　weight　in

advance　of　construction　much；　of　course；　must　be　assumed。

This　means　that　it　will　be　a　matter　of　advance

estimating。　If　a　two…passenger　machine　is　to　be　built

we　will　start　by　assuming　the　maximum　combined

weight　of　the　two　people　to　be　350　pounds。　Most　of

the　professional　aviators　are　lighter　than　this。　Taking

the　medium　between　the　weights　of　the　Curtiss　and

Wright　machines　we　have　a　net　average　of　850　pounds

for　the　framework；　motor；　propeller；　etc。　This；　with

the　two　passengers；　amounts　to　1；190　pounds。　As　the

machines　quoted　are　in　successful　operation　it　will　be

reasonable　to　assume　that　this　will　be　a　safe　basis　to

operate　on。



What　the　Novice　Must　Avoid。



This　does　not　mean；　however；　that　it　will　be　safe　to

follow　these　weights　exactly　in　construction；　but　that

they　will　serve　merely　as　a　basis　to　start　from。　Because

an　expert　can　turn　out　a　machine；　thoroughly　equipped；

of　850　pounds　weight；　it　does　not　follow　that　a　novice

can　do　the　same　thing。　The　expert's　work　is　the　result

of　years　of　experience；　and　he　has　learned　how　to　construct

frames　and　motor　plants　of　the　utmost　lightness

and　strength。



It　will　be　safer　for　the　novice　to　assume　that　he　can

not　duplicate　the　work　of　such　men　as　Wright　and　Curtiss

without　adding　materially　to　the　gross　weight　of

the　framework　and　equipment　minus　passengers。



How　to　Distribute　the　Weight。



Let　us　take　1；030　pounds　as　the　net　weight　of　the　machine

as　against　the　same　average　in　the　Wright　and

Curtiss　machines。　Now　comes　the　question　of　distributing

this　weight　between　the　framework；　motor；　and

other　equipment。　As　a　general　proposition　the　framework

should　weigh　about　twice　as　much　as　the　complete

power　plant　（this　is　for　amateur　work）。



The　word　〃framework〃　indicates　not　only　the　wooden

frames　of　the　main　planes；　auxiliary　planes；　rudders；

etc。；　but　the　cloth　coverings　as　welleverything　in　fact

except　the　engine　and　propeller。



On　the　basis　named　the　framework　would　weigh　686

pounds；　and　the　power　plant　344。　These　figures　are

liberal；　and　the　results　desired　may　be　obtained　well

within　them　as　the　novice　will　learn　as　he　makes　progress

in　the　work。



Figuring　on　Surface　Area。



It　was　Prof。　Langley　who　first　brought　into　prominence

in　connection　with　flying　machine　construction　the

mathematical　principle　that　the　larger　the　object　the

smaller　may　be　the　relative　area　of　support。　As　explained

in　Chapter　XIII；　there　are　mechanical　limits　as

to　size　which　it　is　not　practical　to　exceed；　but　the　main

principle　remains　in　effect。



Take　two　aeroplanes　of　marked　difference　in　area　of

surface。　The　larger　will；　as　a　rule；　sustain　a　greater

weight　in　relative　proportion　to　its　area　than　the　smaller

one；　and　do　the　work　with　less　relative　horsepower。　As

a　general　thing　well…constructed　machines　will　average

a　supporting　capacity　of　one　pound　for　every　one…half

square　foot　of　surface　area。　Accepting　this　as　a　working

rule　we　find　that　to　sustain　a　weight　of　1；200　pounds

machine　and　two　passengerswe　should　have　600

square　feet　of　surface。



Distributing　the　Surface　Area。



The　largest　surfaces　now　in　use　are　those　of　the

Wright；　Voisin　and　Antoinette　machines538　square

feet　in　each。　The　actual　sustaining　power　of　these　machines；

s