flying machines-第4章

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while　the　rudder　plane　in　the　rear　serves　the　same　purpose

as　the　bird's　tail。







CHAPTER　IV。



VARIOUS　FORMS　OF　FLYING　MACHINES。



There　are　three　distinct　and　radically　different　forms

of　flying　machines。　These　are：



Aeroplanes；　helicopters　and　ornithopers。



Of　these　the　aeroplane　takes　precedence　and　is　used

almost　exclusively　by　successful　aviators；　the　helicopters

and　ornithopers　having　been　tried　and　found　lacking　in

some　vital　features；　while　at　the　same　time　in　some

respects　the　helicopter　has　advantages　not　found　in　the

aeroplane。



What　the　Helicopter　Is。



The　helicopter　gets　its　name　from　being　fitted　with

vertical　propellers　or　helices　（see　illustration）　by　the

action　of　which　the　machine　is　raised　directly　from　the

ground　into　the　air。　This　does　away　with　the　necessity

for　getting　the　machine　under　a　gliding　headway　before

it　floats；　as　is　the　case　with　the　aeroplane；　and　consequently

the　helicopter　can　be　handled　in　a　much　smaller

space　than　is　required　for　an　aeroplane。　This；　in　many

instances；　is　an　important　advantage；　but　it　is　the　only

one　the　helicopter　possesses；　and　is　more　than　overcome

by　its　drawbacks。　The　most　serious　of　these　is　that　the

helicopter　is　deficient　in　sustaining　capacity；　and　requires

too　much　motive　power。



Form　of　the　Ornithopter。



The　ornithopter　has　hinged　planes　which　work　like

the　wings　of　a　bird。　At　first　thought　this　would　seem

to　be　the　correct　principle；　and　most　of　the　early　experimenters

conducted　their　operations　on　this　line。　It

is　now　generally　understood；　however；　that　the　bird　in

soaring　is　in　reality　an　aeroplane；　its　extended　wings

serving　to　sustain；　as　well　as　propel；　the　body。　At　any

rate　the　ornithoper　has　not　been　successful　in　aviation；

and　has　been　interesting　mainly　as　an　ingenious　toy。

Attempts　to　construct　it　on　a　scale　that　would　permit

of　its　use　by　man　in　actual　aerial　flights　have　been　far

from　encouraging。



Three　Kinds　of　Aeroplanes。



There　are　three　forms　of　aeroplanes；　with　all　of　which

more　or　less　success　has　been　attained。　These　are：



The　monoplane；　a　one…surfaced　plane；　like　that　used

by　Bleriot。



The　biplane；　a　two…surfaced　plane；　now　used　by　the

Wrights；　Curtiss；　Farman；　and　others。



The　triplane；　a　three…surfaced　plane　This　form　is

but　little　used；　its　only　prominent　advocate　at　present

being　Elle　Lavimer；　a　Danish　experimenter；　who　has　not

thus　far　accomplished　much。



Whatever　of　real　success　has　been　accomplished　in

aviation　may　be　credited　to　the　monoplane　and　biplane；

with　the　balance　in　favor　of　the　latter。　The　monoplane

is　the　more　simple　in　construction　and；　where　weight…

sustaining　capacity　is　not　a　prime　requisite；　may

probably　be　found　the　most　convenient。　This　opinion　is

based　on　the　fact　that　the　smaller　the　surface　of　the

plane　the　less　will　be　the　resistance　offered　to　the　air；

and　the　greater　will　be　the　speed　at　which　the　machine

may　be　moved。　On　the　other　hand；　the　biplane　has　a

much　greater　plane　surface　（double　that　of　a　monoplane

of　the　same　size）　and　consequently　much　greater　weight…

carrying　capacity。



Differences　in　Biplanes。



While　all　biplanes　are　of　the　same　general　construction

so　far　as　the　main　planes　are　concerned；　each　aviator

has　his　own　ideas　as　to　the　〃rigging。〃



Wright；　for　instance；　places　a　double　horizontal　rudder

in　front；　with　a　vertical　rudder　in　the　rear。　There

are　no　partitions　between　the　main　planes；　and　the

bicycle　wheels　used　on　other　forms　are　replaced　by　skids。



Voisin；　on　the　contrary；　divides　the　main　planes　with

vertical　partitions　to　increase　stability　in　turning；　uses

a　single…plane　horizontal　rudder　in　front；　and　a　big　box…

tail　with　vertical　rudder　at　the　rear；　also　the　bicycle

wheels。



Curtiss　attaches　horizontal　stabilizing　surfaces　to　the

upper　plane；　has　a　double　horizontal　rudder　in　front；

with　a　vertical　rudder　and　horizontal　stabilizing　surfaces

in　rear。　Also　the　bicycle　wheel　alighting　gear。







CHAPTER　V。



CONSTRUCTING　A　GLIDING　MACHINE。



First　decide　upon　the　kind　of　a　machine　you　want

monoplane；　biplane；　or　triplane。　For　a　novice　the　biplane

will；　as　a　rule；　be　found　the　most　satisfactory　as

it　is　more　compact　and　therefore　the　more　easily　handled。

This　will　be　easily　understood　when　we　realize　that　the

surface　of　a　flying　machine　should　be　laid　out　in　proportion

to　the　amount　of　weight　it　will　have　to　sustain。

The　generally　accepted　rule　is　that　152　square　feet　of

surface　will　sustain　the　weight　of　an　average…sized　man；

say　170　pounds。　Now　it　follows　that　if　these　152　square

feet　of　surface　are　used　in　one　plane；　as　in　the　monoplane；

the　length　and　width　of　this　plane　must　be　greater

than　if　the　same　amount　of　surface　is　secured　by　using

two　planesthe　biplane。　This　results　in　the　biplane

being　more　compact　and　therefore　more　readily　manipulated

than　the　monoplane；　which　is　an　important　item

for　a　novice。



Glider　the　Basis　of　Success。



Flying　machines　without　motors　are　called　gliders。　In

making　a　flying　machine　you　first　construct　the　glider。

If　you　use　it　in　this　form　it　remains　a　glider。　If　you

install　a　motor　it　becomes　a　flying　machine。　You　must

have　a　good　glider　as　the　basis　of　a　successful　flying

machine。



It　will　be　well　for　the　novice；　the　man　who　has　never

had　any　experience　as　an　aviator；　to　begin　with　a　glider

and　master　its　construction　and　operation　before　he

essays　the　more　pretentious　task　of　handling　a　fully…

equipped　flying　machine。　In　fact；　it　is　essential　that　he

should　do　so。



Plans　for　Handy　Glider。



A　glider　with　a　spread　（advancing　edge）　of　20　feet；　and

a　breadth　or　depth　of　4　feet；　will　be　about　right　to　begin

with。　Two　planes　of　this　size　will　give　the　152　square

yards　of　surface　necessary　to　sustain　a　man's　weight。

Remember　that　in　referring　to　flying　machine　measurements

〃spread〃　takes　the　place　of　what　would　ordinarily

be　called　〃length；〃　and　invariably　applies　to　the　long

or　advancing　edge　of　the　machine　which　cuts　into　the　air。

Thus；　a　glider　is　spoken　of　as　being　20　feet　spread；　and

4　feet　in　depth。　So　far　as　mastering　the　control　of　the

machine　is　concerned；　learning　to　balance　one's　self　in

the　air；　guiding　the　machine　in　any　desired　direction　by

changing　the　position　of　the　body；　etc。；　all　this　may　be

learned　just　as　readily；　and　perhaps　more　so；　with　a　20…

foot　glider　than　with　a　larger　apparatus。



Kind　of　Material　Required。



There　are　three　all…important　features　in　flying　machine

construction；　viz。：　lightness；　strength　and　extreme

rigidity。　Spruce　is　the　wood　generally　used　for　glider

frames。　Oak；　ash　and　hickory　are　all　stronger；　but　they

are　also　considerably　heavier；　and　where　the　saving　of

weight　is　essential；　the　difference　is　largely　in　favor　of

spruce。　This　will　be　seen　in　the　following　table：



　　　　　　　　　　　　　　　　Weight　　　　　　　Tensile　　　　　　　　　　Compressive

　　　　　　　　　　　　　per　cubic　ft。　　　Strength　　　　　　　　　　　Strength

　　　Wood　　　　　　　　　in　lbs。　　　　lbs。　per　sq。　in。　　　lbs。　per　sq　in。

Hickory　　　　　　　　　　　53　　　　　　　　　　　12；000　　　　　　　　　　8；500

Oak　　　　　　　　　　　　　　　50　　　　　　　　　　　12；000　　　　　　　　　　9；000

Ash　　　　　　　　　　　　　　　38　　　　　　　　　　　12；000　　　　　　　　　　6；000

Walnut　　　　　　　　　　　　38　　　　　　　　　　　　8；000　　　　　　　　　　6；000

Spruce　　　　　　　　　　　　25　　　　　　　　　　　　8；000　　　　　　　　　　5；000

Pine　　　　　　　　　　　　　　25　　　　　　　　　　　　5；000　　　　　　　　　　4；500





Considering　the　marked　saving　in　weight　spruce　has

a　greater　percentage　of　tensile　strength　than　any　of　the

other　woods。　It　is　also　easier　to　find　in　long；　straight…

grained　pieces　free　from　knots；　and　it　is　this　kind　only

that　should　be　used　in　flying　machine　construction。



You　will　next　need　some　spools　or　hanks　of　No。　6

linen　shoe　thread；　metal　sockets；　a　supply　of　strong

piano　wire；　a　quantity　of　closely…woven　silk　or　cotton

cloth；　glue；　turnbuckles；　varnish；　etc。



Names　of　the　Various　Parts。



The　long　strips；　four　in　number；　which　form　the　front

and　rear　edges　of　the　upper　and　lower　frames；　are　called

the　horizontal　beams。　These　are　each　20　feet　in　length。

These　horizontal　beams　are　connected　by　upright　strips；

4　feet　long；　called　stanchions。　There　are　usually　12　of

these；　six　on　the　front　edge；　and　six　on　the　rear。　They

serve　to　hold　the　upper　plane　away　from　the　lower　one。

Next　comes　the　ribs。　These　are　4　feet　in　length　（projecting

for　a　foot　over　the　rear　beam）；　and　while　intended

principally　as　a　support　to　the　cloth　covering　of

the　planes；　also　tend　to　hold　the　frame　together　in　a

horizontal　position　just　as　the　stanchions　do　in　the　vertical。

There　are　forty…one　of　these　ribs；　twenty…one　on

the　upper　and　twenty　on　the　lower　plane。　Then　come

the　struts；　the　main　pieces　which　join　the　horizontal

beams。　All　of　these　parts　are　shown　in　the　illustrations；

reference　to　which　will　make　the　meaning　of　the

various　names　clear。



Quantity　and　Cost　of　Material。



For　the　horizontal　beams　four　pieces　of　spruce；　20　feet

long；　1　1/2　inches　wide　and　3/4　inch　thick　are　necessary。

These　pieces　must　be　straight…grain；　and　absolutely　free

from　knots。　If　it　is　impossible　to　obtain　clear　pieces

of　this　length；　shorter　ones　may　be　spliced；　but　this　is

not　advised　as　it　adds　materially　to　the　weight。　The

twelve　stanchions　should　be　4　feet　long　and　7/8　inch　in

diameter　and　rounded　in　form　so　as　to　offer　as　little

resistance　as　possible　to　the　wind。　The　struts；　there

are　twelve　of　them；　are　3　feet　long　by　11/4　x　1/2　inch。　For

a　20…foot　biplane　about　20　yards　of　stout　silk　or　unbleached

muslin；　of　standard　one　yard　width；　will　be

needed。　The　forty…one　ribs　are　each　4　feet　long；　and

1/2　inch　square。　A　roll　of　No。　12　piano　wire；　twenty…four

sockets；　a　package　of　small　copper　tacks；　a　pot　of　glue；

and　similar　accessories　will　be　required。　The　entire

cost　of　this　material　should　not　exceed　20。　The　wood

and　cloth　will　be　the　two　largest　items；　and　these　should

not　cost　more　than　10。　This　leaves　10　for　the　varnish；

wire；　tacks；　glue；　and　other　incidentals。　This　estimate

is　made　for　cost　of　materials　only；　it　being　taken　for

granted　that　the　experimenter　will　construct　his　own

glider。　Should　the　services　of　a　carpenter　be　required

the　total　cost　will　probably　approximate　60　or　70。



Application　of　the　Rudders。



The　figures　given　also　include　the　expense　of　rudders；

but　the　details　of　these　have　not　been　included　as　the

glider　is　really　complete　without　them。　Some　of　the　best

flights　the　writer　ever　saw　were　made　by　Mr。　A。　M。　Herring　in　a

glider　without　a　rudder；　and　yet　there　can

be　no　doubt　that　a　rudder；　properly　proportioned　and

placed；　especially　a　rear　rudder；　is　of　great　value　to　the

aviator　as　it　keeps　the　machine　with　its　head　to　the

wind；　which　is　the　only　safe　position　for　a　novice。　For

initial　educational　purposes；　however；　a　rudder　is　not

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