Икары xx века

      Комментарии к записи Икары xx века отключены

Этот материал из винтажного выпуска издания «Моделист-конструктор» выкладывается на сайт в продолжение темы мускулолетов, поднятой в статьях «Крути педали, пилот», «Педалелёты», «Педалелёты-2».

«Папа с сыном надели крылья на руки и легко понеслись. Те, кто видел их полет высоко над почвой, пологали, что это два всевышнего мчатся по небесной лазури… Стремительный полет забавляет Икара. Все храбрее взмахивает он крыльями. Икар забыл наставления отца: он не летит уже следом за ним. Очень сильно взмахнув крыльями, он взлетел высоко, под самое небо, ближе к лучезарному солнцу.

Палящие лучи растопили воск, скрепляющий перья крыльев, выпали перья и разлетелись по воздуху, гонимые ветром. Взмахнул Икар руками, но нет больше на них крыльев. Стремглав упал он со ужасной высоты в погиб и море в его волнах»

– так рассказывается в древнегреческой мифологии о первом полете человека. Прошли многие века, пока человек поднялся в воздух сначала на шаре, после этого на аэроплане. Но неизменно его не оставляла идея о том, дабы встать в небо, применяя для этого силу только собственных мышц.

Вправду, как прекрасно выкатить из гаража воздушный велосипед со сложенными крыльями, расправить их, разогнаться по шоссе и отправиться в воздушную прогулку, к примеру, по Подмосковью.

Интерес к летательным аппаратам, воздушный винт которых приводится во вращение силой самого пилота, в особенности возрос за последние десять лет. Английское аэронавтическое общество кроме того заявило о призе в 5 тысяч фунтов для того, кто на мускулолете совершит полет по «восьмерке» с точками поворота, удаленными друг от друга на расстояние в 800 м при высоте более трех метров над почвой. Величина приза увеличилась на данный момент до 10 тысяч фунтов, но никто пока не стал обладателем его.

В чем же дело? Оказывается, изготовление мускульного летательного аппарата – непростая инженерная задача. Давайте произведем несложный расчет.

Минимальная скорость полета самого легкого планера – около тридцати километров/час, другими словами 8 м/с. Не меньшей скоростью обязан располагать и мускулолет, в противном случае ему не совладать кроме того с маленьким ветерком. Исходя из этого, дабы пролететь заданную «восьмерку» (приблизительно 2000 м), пилоту потребуется трудиться в течение 2000 м : 8 м/с = 250 с, либо около 5 мин. А на какое количество лестничных маршей вы сможете встать за 100 секунд?

Тренированный человек достигает за данный отрезок времени 10-го этажа, другими словами поднимается по вертикали приблизительно на 30 м, затратив мощность (примем его вес за 80 кг): (80 ? 30) : (75 ? 100) = 0,32 л.с. При особой тренировке такая мощность возможно сохранена в течение 5 мин. и достигать 0,4 л.с..

Представим, что имеется механическая передача от педалей на воздушный винт с к.п.д., равным 0,9. к.п.д. воздушного винта, образовывает приблизительно 0,82. Так, располагаемая мощность в горизонтальном полете составит 0,4 ? 0,9 ? 0,82 = 0,30 л.с..

Какова потребная мощность для полета мускулолета? Мощность, как мы знаем, определяется работой в единицу времени (в этом случае силой лобовою сопротивления летательного аппарата, умноженной на скорость полета). Скорость полета мы установили раньше: 8 м/с.

Определим силу лобового сопротивления, которую способен преодолеть пилот, в случае если будет развивать мощность на винте в 0,3 л. с. Мощность на винте, равная 0,3 л.с., должна быть равна мощности потребной, другими словами взятой методом умножения силы лобового сопротивления Q на его скорость V = 8 м сек. Наряду с этим мощность направляться высказывать в лошадиных силах, другими словами дробить на 75 кгм сек:

N расп. = 0,3 л. с. = N потр. = (Q ? V) :75 =(Q ? 8) : 75.

Из этого определяем силу лобового сопротивления:

Q = (75 ? 0,3) : 8 = 2,8 кг.

В горизонтальном установившемся полете подъемная сила крыла Р обязана равняться полетному весу мускулолета, что складывается из веса летчика я конструкции, другими словами порядка 140 кг. Тогда отношение подъемной силы к силе лобового сопротивления – аэродинамическое уровень качества – выразится:

K = P/Q = 140 : 2,8 = 50.

У лучших современных планеров громаднейшее аэродинамическое уровень качества выражается цифрой 48. Для этого приходится принимать особые конструктивные меры. Употребляются новейшие ламинарные профили крыльев с очень ровной, отшлифованной поверхностью, используют узкое крыло громадного удлинения, дающее заметное уменьшение лобового сопротивления за счет так именуемого «индуктивного сопротивления».

Для понижения лобового сопротивления приходится размещать пилота в полулежачем положении, дабы уменьшить площадь поперечного сечения фюзеляжа. Наряду с этим направляться иметь в виду, что вес конструкции планера с аэродинамическим качеством 45–48 образовывает около 250 кг, а у мускулолета он не имеет возможности быть больше 60 кг. В таковой вес весьма тяжело уложиться, кроме того располагая ультралегкими материалами и самым идеальным технологическим оборудованием.

И все-таки человеческий ум упорно ищет пути в ответе непростой инженерной задачи. Какие конкретно же мускулолеты знает история? Какие конкретно из них поднимались в атмосферу?

Какие конкретно строятся на данный момент?

Тридцать шесть лет назад в городе Новочеркасске инженер С. Ченчиковский выстроил и испытал один из первых мускульных летательных аппаратов. Вместо колесного шасси у этого мускулолета была лыжа. Самостоятельно взлететь он, само собой разумеется, не имел возможности: так как необходимо преодолеть треиие лыжи о травяной грунт и разогнать аппарат до взлетной скорости в 50 км/ч.

Воздушный велосипед С. Ченчиковского «выстреливался» в атмосферу шнурами-амортизаторами, как камень из рогатки. По окончании взлета летчик, вращая педальный механизм, создавал воздушным винтом тягу, которая на 30% увеличивала дальность планирования аппарата. Основное, что было установлено на этом мускулолете, – возможность пилотирования аппарата с одновременной работой педалями.

Икары xx века

Позднее, в 1938–1939 годах итальянские и германские авиаконструкторы выстроили и испытали еще два планера-мускулолета. У итальянского было два тянущих воздушных винта, вращавшихся в различные стороны, у германского – один винт, размещенный в носовой части фюзеляжа. Оба аппарата взлетали кроме этого посредством амортизационных устройств.

Десять лет назад к идее постройки мускулолетов возвратились британцы. Инженеры клуба мускульного полета при университете города Саутгемптон и авиационного завода компании «Хаукер-Сиддли» поставили перед собой задачу – обеспечить независимый взлет аппарата. Для этого они применили велосипедное колесо, которое вращало винт. Новшество значительно облегчило взлет.

Помимо этого, британцы обширно применяли легчайшую древесину – бальзу, склеенную в самые ответственных местах с элементами из высокосортной сосны.

В конце 1961 года мускулолет «Сумпак» (сокращенное наименование клуба) в первый раз осуществил полет с независимым взлетом. Протяженность автомобили составила 45 м, а высота – 1,5 м. Позднее дальность достигла 600 м. Размах крыла «Сумпак» – 24 м при весе в 58 кг.

Детище инженеров компании «Хаукер-Сиддли» имел размах крыла 28 м и весил 62 кг без летчика. На «Пуффине» – «Ветерке» – его конструктор Вимпенни совершил около 90 полетов с независимым отрывом от почвы. Рекордный перелет достиг 908 м. Примечательно, что на финише его Вимпенни был в состоянии полного изнеможения.

Мускулолет «Пуффин» имел идеальную аэродинамику: удлинение его крыла образовывает 21,4, профиль крыла – ламинарный, крыло и фюзеляж покрыты легчайшим прозрачным пластиком «мелинекс». Воздушный винт расположен на самом хвосте аппарата, дабы обдувка фюзеляжа потоком воздуха от винта не увеличивала лобового сопротивления. Для лучшей управляемости на крыле применены элероны громадного размаха и особые воздушные тормозные щитки, отклонение которых связывалось с работой элеронов.

Вес конструкции существенно облегчен за счет применения бальзы.

Скорость «Пуффина» составила в среднем 29 км/ч. В собственном последнем, 90-м полете мускулолет потерпел аварию: при порыве ветра крыло задело за почву.

Выводы, сделанные британскими инженерами – авторами «Пуффина», сводились к следующему: от пилота требуется большое физическое напряжение, поскольку в один момент с работой педалями необходимо и руководить аппаратом; появляются сложности управления из-за громадного удлинения крыла; из-за громадного размаха громадна и деформация крыла, что мешает управлению элеронами; малая скорость разрешает летать при ветре, скорость которого не должна быть больше 2 м/с.

Новые проекты аэровелосипеда, над которыми на данный момент трудятся в Канаде и Англии, предусматривают двух человек на борту. Это разрешит разграничить обязанности: один из пилотов сможет уделять большее внимание пилотированию. У канадского мускулолета «Оттава» размах крыла – 27,5 м, вес конструкции 94 кг.

Оба толкающих винта находятся на крыле и вращаются в противоположные стороны.

В Англии заканчивается постройка сходу трех мускулолетов. Один, двухместный, монтируют аэронавты города Хартфоршира. «Тукан» имеет размах крыла 27,5 м и вес конструкции 66 кг. Второй, одноместный, строится в городе Вейбридже. Его размах 36,5 м, вес – 59 кг. У вейбриджского мускулолета крылья такие эластичные, что на земле для их помощи приходится использовать особые шасси.

Размах крыла этого мускулолета-гиганта превосходит размах крыла огромного воздушного лайнера «Boeing-727» (33 м): третий британский воздушный велосипед также одноместный. Строят его студенты университета города Ливерпуля. «Ливерпуффин» предназначается для маленьких тренировочных полетов. Размах его крыла – 20 м, вес конструкции – 58 кг.

У всех трех мускулолетов винты – толкающие.

Американские конструкторы до тех пор пока удач не имеют. Единственный их аппарат конструктора Мак-Авоя «МРА-1» – увы! – потерпел аварию перед взлетом и на данный момент находится в ремонте. Но многого достигли японцы.

Работы над мускулолетами ведутся при Нихонском университете под управлением известного авиаконструктора Хидемаса Кимура.

Японцы выстроили серию воздушных велосипедов типа «Линнет» – «Коноплянка». Первый экспонировался на национальной выставке в Токио во второй половине 60-ых годов XX века. «Линнет-2» в том же году совершал полеты. А на данный момент первые воздушные прыжки совершает «Линнет-3» с размахом крыла 25,5 м и весом конструкции 50 кг.

У всех «Линнет» хвост очень сильно поднят кверху, винт – толкающий, а крыло расположено низко. Такое размещение разрешает применять эффект близости почвы, уменьшающий индуктивное сопротивление крыла: явление «воздушной подушки».

В Японии выстроен кроме этого мускулолет «ОХ-1» конструкции Сато и Маэда. В первых полетах он пролетает 30 м на высоте 10 см. Размах крыла его – 22 м при весе конструкции 55 кг.

Так, летающий мускулолет спроектировать и выстроить тяжело. Необходимы хорошие знания в области аэродинамики, громадный конструкторский опыт и, непременно, легкие, прочные материалы.

Триста лет назад итальянский ученый Джованни Борелли объявил, что полеты с применением мышечной силы окончательно останутся достоянием птиц, по причине того, что если сравнивать с ними человек имеет веса и неблагоприятное соотношение силы. Но Борелли недооценил… изобретательность человека. Верится, что в будущем, в то время, когда химия-чудесница создаст более прочные и легкие материалы, мускулолеты станут простым явлением, новым увлекательным видом авиационного спорта.

И. КОСТЕНКО, кандидат технических наук

источник: И. Костенко «Икары XX века» «Моделист-конструктор» 02-1972

Пираты XX века (1979) Полная версия

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны:

  • Самолет «луцкой № 2».

    Разработчик: Луцкой Страна: Германия Первый полет: 1912 г. Как и первый аппарат, новая машина Б.Г.Луцкого отличалась оригинальностью технических ответов….

  • Мотор в спорте

    Увлекательная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует сотрудников. За рубежом, и особенно в Америке, обширно распространены маленькие маломощные…

  • Окно в будущее. воздушные корабли будущего

    с покон веков человека прельщала заманчивая мечта – летать подобно птице. История-Средних и древности столетий знает много случаев, в то время, когда…

  • Моноплан «дельфин».

    Разработчик: В.В.Дыбовский Страна: Россия Первый полет: 1913 г. Армейский летчик, лейтенант Виктор Владимирович Дыбовский, узнаваемый в 1912-1913 годах…

  • Пионер авиации профессор сэмюэль пирпонт лэнгли

    В связи с приближением столетнего юбилея исследовательского, конструкторского и летного успеха братьев Райт (статья была написана в 2001 году — byakin)…

  • Самолет су-15. фото. история. характеристики

    Су-15 был самым массовым и результативным истребителем-перехватчиком СССР. Он служил в частях авиации ПВО более 30 лет. История создания Су-15 В начале…