Воздушный транспортИдеи и проекты

СЕКРЕТ МАЙСКОГО ЖУКА

Летательный аппаратС самых давних пор, люди присматривались к живой природе и старались перенять у нее различные секреты. Летать свободно, как птицы, в бескрайних просторах неба, люди мечтали всегда. Очень ярко эти мечты выражались в различных сказках, былинах и сказаниях.

Одним из самых первых проектов птицеподобного летательного аппарата, считается проект гениального художника, механика и изобретателя — Леонардо Да Винчи. Он прекрасно понимал, что скопировать конструкцию птичьего крыла крайне сложно.Летательный аппарат-1

А вот крыло летучей мыши имеет достаточно простую конструкцию и обладает неплохими летными качествами. Конечно, летучие мыши не могут сравниться с птицами в искусстве летания. Тем не менее, они уверенно держатся в воздухе, прекрасно маневрируют и хорошо планируют.

Именно с таким крылом совершал свои планирующие полеты легендарный немецкий инженер Карл Вильгельм Отто Лилиенталь. Он совершил более двух тысяч полетов, постоянно дорабатывая и совершенствуя свои планеры.

С тех пор прошло много времени. Современная авиация летает с космическими скоротями, перевозит несчетное количество грузов и пассажиров, способна преодолевать огромные расстояния. И все же, человеческая мысль неустанно ищет новые возможности полетов, изобретает новые летательные аппараты.

Летательный аппарат-3Ведь до сих пор еще не создан аппарат, который можно просто взять под мышку, после приземления, как сказочный ковер-самолет. До сих пор еще не создан маленький, индивидуальный летательный аппарат, который можно хранить у себя дома. И который позволит человеку влетать прямо в окно, подобно сказочному Карлсону. Такой аппарат пока еще не придуман, поэтому, есть еще большой простор, для изобретательской мысли неугомонных энтузиастов — покорителей неба.

И в этом плане, большой интерес для изобретателей, представляют насекомые. Доводилось ли Вам наблюдать за полетом крупных насекомых? — таких, как стрекоза, шмель, различные жуки. О виртуозном полете обычной мухи пока говорить не будем, а вот полет майского жука, прекрасная тема для изучения и подражания.

Во первых — его мягкие крылья очень аккуратно складываются и накрываются жесткими надкрыльями, как чехлом. Впрочем, как у всех летающих жуков. Это придает идеальную компактность корпусу жука.Летательный аппарат-4

Во вторых — жук взлетает с места вверх, не разбегаясь и не прыгая с возвышенности, как делают некоторые птицы. Единственное условие — жуку нужен бугорок, чтобы дать возможность мягким крыльям совершать полный мах.(Ножки-то, у жука короткие.)

В третьих — для полетов, майский жук обходится неправдоподобно-малой мощностью своего «моторчика». По мнению специалистов, при его весе, майский жук летать не должен — ему для этого не хватает мощности. Чтобы жук мог оторваться от земли и взмыть вверх, ему требуется втрое большая мощность, чем у него имеется.

Но жук о выводах специалистов ничего не знает и продолжает летать, да еще и груз может нести. Помнится в детстве, мы втыкали жуку в зад, довольно большую соломинку, и он с ней летел. Варварское конечно, обращение с природой, но дети часто бывают жестоки.

Летательный аппарат-5Что-же такое есть у жука, о чем не знают специалисты? Что позволяет ему поднимать в воздух достаточно большой вес, обходясь малой мощностью своих мышц? Какой секрет знает и использует майский жук? На этот счет, выдвигались различные версии и предположения.

Я склонен верить тому, что секрет кроется во взаимодействии мягких крыльев и надкрылий. Тем более, что имеются практические подтверждения в пользу данной версии. Предполагается, что неподвижные хитиновые надкрылья жука обдуваются потоком воздуха, создаваемом мягкими, машущими крыльями. 

Таким образом, максимально эффективно используются аэродинамические свойства машущего крыла и неподвижных надкрыльев. Киевский инженер В.Стоялов проводил эксперименты с крыльями майского жука и пришел к интересным выводам. Об этом он писал в своей статье «Почему летает майский жук», в журнале «Техника молодежи», №8, за 1978 год.

Видимо этот же эффект обдува неподвижного крыла использовал в своих работах советский инженер А.Болдырев, еще в сороковых годах. Сегодня трудно сказать, что навело его на мысль об использовании машущего предкрылка. Может быть тоже наблюдения за полетом майского жука, а может его впечатлили работы румынского ученого Анри Коанда?

Летательный аппарат-6

Как бы там ни было, но работы Болдырева имеют огромное практическое значение и заслуживают самого внимательного отношения к ним, даже сегодня, в век реактивной авиации. Ведь ниша легкомоторной авиации индивидуального пользования все еще находится в стадии освоения. Еще есть простор для реализации перспективных идей.

Да и для хозяйственных нужд, очень нужен легкий, компактный летательный аппарат с укороченным разбегом и способностью зависать в воздухе. А уж о летающем автомобиле и вовсе говорить не приходится, — он нужен всем, очень нужен. И нужен уже сегодня.Летательный аппарат-7

Кто знает, возможно именно идея Александра Ивановича Болдырева, доработанная и усовершенствованная, приведет к созданию летательного аппарата с уникальными свойствами.

На схеме справа, изображена работа колеблющегося предкрылка. Все устройство до гениальности просто. Единственным недостатком такой конструкции, является неизбежное возникновение вибрации, со всеми вытекающими последствиями.

Чтобы устранить этот недостаток, логично было бы заменить колеблющийся предкрылок вращающимся барабаном с лопастями. Именно так и поступил американский изобретатель Патрик Пиблс. Что у него получилось, можно увидеть на примере летающей модели. Более подробно с проектами Патрика можно ознакомиься на его авторском сайте.

 Нельзя сказать, что летательный аппарат П.Пиблса с роторным предкрылком, получился лучше, чем Болдыревский самолет с колеблющимся предкрылком. Если у колеблющегося предкрылка всего один недостаток — вибрация, то у аппарата Пиблса, недостатков целый ворох.Летательный аппарат-8

Первое, что бросается в глаза, это довольно большой ротор, похожий на мотовило зерноуборочного комбайна. Крыло выглядит весьма необычно и скорее похоже на своеобразный обтекатель ротора, призванный упорядочить поток воздуха.

Демонстрационная модель такого аппарата летает вполне уверенно и демонстрирует хорошую управляемость на малых скоростях полета. Но возникает закономерный вопрос: «А что произойдет, если остановится двигатель? Сможет ли аппарат совершить безопасную посадку?» Очень и очень маловероятно.Летательный аппарат-9

Лопасти несущего винта вертолета могут устанавливаться в режим авторотации и обеспечить аварийную посадку машины. Судя по углу установки лопастей роторного предкрылка  П.Пиблса, он тоже расчитан на режим авторотации, но поможет ли это посадить летательный аппарат, в случае отказа двигателя?

Одна из моделей компании FanWing была всесторонне исследована в аэродинамической трубе и получены хорошие результаты. Но авторотации ротора получить не удалось. Позднее, автор утверждал, что таки добился выхода ротора в режим авторотации. Что-ж, практика покажет.

Как бы там ни было, мы присутствуем при рождении нового, небычного летательного аппарата. И как знать, может быть в скором будущем, такие аппараты займут свое место в авиации и будут весьма популярны.

Пока же, мне представляется более оправданным применение лопастного ротора в более традиционном виде. Таком например, как на моей схеме, представленной ниже.

Летательный аппарат-10

А вообще то, меня более всего привлекает предкрылок Болдырева. Его просто нужно доработать. Вариантов доработки очень много. Можно, например, разделить предкрылок на парные секции, которые будут отклоняться в противоположные стороны. Это сбалансирует систему привода предкрылков и избавит от вибрации крыло в целом. Правда останутся знакопеременные нагрузки на детали предкрылка, но это уже вопрос износостойкости деталей.

Летательный аппарат-11

Можно несколько усложнить конструкцию привода предкрылков, увеличив амплитуду взмаха и обеспечив автоматическое изменение угла атаки предкрылка, во время взмахов. Это повысит эффективность обдува крыла, а значит заметно улучшит летные характеристики этого замечательного летательного аппарата.

Хочется верить, что энтузиасты малой авиации не станут ждать, когда инженеры авиационных предприятий снизойдут до воплощения работ А.И.Болдырева в жизнь, а своими силами создадут уникальные летательные аппараты, или экспериментальные летающие модели с колеблющимся предкрылком.

 

 

 

 

СЕКРЕТ МАЙСКОГО ЖУКА: 1 комментарий

  1. Малая авиация и пути её развития не традиционным способом позволяет использовать её на малых скоростьях с большим углом атаки зависая в воздухе не сваливаясь в штопор. Принудительный обдув крыла сверху малым крылом решает эту проблему ,но все насекомые и стрекоза и майский жук и оса и муха имеет 4 крыла первые маленькие ,а вторые задние большего размера.При их взаимодествии в полёте возникает тот же эффект.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *