Техника - молодёжи 1941-06, страница 24

и ловкостью' будут обладать те из них, у которых удельная нагрузка крыла м'ёньше. Отсюда понятно, почему хищные птицы, имеющие, как правило, небольшое тело по сравнению с величиной своих крыльев, летают гораздо лучше, чем упитанные гуси, утки или куропатки.

Превзойдя известную величину удельной нагрузки на крыло, птица совершенно теряет способность летать. Примером могут служить страусы нанду и казуары. Эти крупные птицы только бегают.

Проблему орнитоптерного летания пытался разрешить Леонардо да-Винчи, который внимательно изучал полеты птиц. Принцип махания крылом он положил в основу своего проекта летательного аппарата для человека. Судя по зарисовкам, сделанным лично Леонардо да-Винчи, этот аппарат имел крылья, похожие на крылья летучей мыши. Они должны были раскрываться при движении книзу и немного складываться при движении вверх. Эти махания крыльев должны были совершаться усилиями рук и ног летящего человека. Для устойчивости всего летательного аппарата должен был служить хвост.

Но Леонардо да-Винчи ошибался, думая, что силы человека достаточно для летания таким способом. Принцип орнитоптерного полета практически и до сего времени не применяется человеком.

Орлы, орланы, коршуны и другие крупные хищные птицы, как известно, обладают также способностью парящего полета. Птица в этом случае широко расправляет свои крылья и хвост, крыльями совершенно не машет и, пользуясь воздушными течениями в атмосфере, держится в воздухе. При восходящих воздушных потоках, которые нередко образуются в '.атмосфере, парящая птица может не только оставаться на одном уровне, Но даже подниматься, описывая круги. Кроме хищников, хорошими парителями являются и такие боль-шекрылые птицы, как аисты, журавли и пеликаны.

Парящий полет несвойственен короткокрылым птицам — уткам, куропаткам, голубям и т. п. Утка, например, не может летать горизонтально без взмахов крыльями. Однако и она отчасти прибегает к парящему полету во время посадки. В этот момент она перестает ударять крыльями и довольно плавно снижается. Такой полет называется скользящим или планирующим.

«Специалистами» планирующего полета являются и летучие рыбы. Они представлены в природе большим количеством разновидностей долгоперов, встречающихся у берегов Англии и во всех тропических морях, и двумя разновидностями летучек.

Летучие рыбы, крутя хвостовой частью своего тела, разгоняются по поверхности моря, затем отделяются от воды и летят по воздуху. Долгоперы при таких полетах достигают высоты 4—5 и даже 6 метров, покрывая расстояние до 150 метров. Они находятся в воздухе иногда в течение целой минуты. Любопытно, что вначале, пока хвост рыбы находится в воде, он служит как бы винтом, а в дальнейшем, в воздухе, рыба работает им как пропеллером. . Рыба перед взлетом скользит хвостом по поверхности моря. Она оставляет на воде характерную рябь в виде кольцевых волн, как это установил советский исследователь В. В. Шулейкин, наблюдавший полеты восточных летучек' в Индийском океане. Разгоняясь, рыба все больше и больше выходит из воды, и наконец наступает момент, когда она опирается на воду только выступом в нижней части своей головы. Этой незначительной опоры оказывается достаточно, так как благодаря большой скорости сила давления воды на погруженную в нее часть рыбы резко увеличивается. Таким принципом отрывания от воды человек стал пользоваться в технике сравнительно недавно. Выступ в нижней части головы летучей рыбы — это, в сущности, тот же редан, который имеется у глиссеров, быстроходных катеров и поплавков гидросамолетов.

Развив большую скорость, глиссер выходит на редан. При этом сопротивление воды его движению сильно уменьшается. То же самое происходит и с летучей рыбой. Когда она выходит из воды и касается поверхности моря только своим «реданом», лобовое сопротивление, испытываемое ею, резко падает, так как плотность воздуха в 800 раз меньше плотности воды. Благодаря этому рыба при скольжении может развить достаточно большую скорость, для того чтобы на своих крыльях-плавниках подняться в воздух. Скорость движения летучей рыбы перед отрывом от воды достигает 18 метров в секунду. Свои крылья-плавники она устанавливает под определенным углом, который у самолетов и планеров называется углом атаки. Если считать удельный вес рыбы близким к единице, то выходит, что

она примерно в 800 раз тяжелее воздуха. Несмотря на это, она легко поднимается в воздух и летит на своих плавниках.

Полет летучки основан на аэродинамическом принципе. Это тот же принцип, по которому взлетает самолет. Вращающийся винт тянет самолет вперед. Некоторое время он катится по аэродрому, приобретая все большую и большую скорость. При этом благодаря сопротивлению воздуха на крылья самолета начинает действовать подъемная сила, превосходящая его вес. Самолет отрывается от земли. Винт продолжает тянуть его вперед и тем поддерживает необходимую для полета скорость.

Названные нами раньше критерии — мощность и удельная нагрузка на единицу площади крыльев — имеют важное значение и для самолета. На современные скоростные самолеты ставят моторы огромной мощности. При проектировании машин большое внимание обращается на экономию веса каждой детали. Сокращение общего веса самолета дает возможность уменьшить размеры его крыльев, а это ведет к уменьшению лобового сопротивления самолета и, стало быть, к увеличению скорости полета.

Во время работы воздушного винта возникает реактивная сила, стремящаяся опрокинуть самолет в сторону, противоположную вращению винта. Чтобы создать противодействие этой силе, крылья самолета делают несимметричными. Любопытно, что и это «приспособление» тоже встречается в природе. Дельфины при плавании, подобно летучкам, крутят хвостом. При этом создается реактивная сила, стремящаяся вращать тело дельфина в обратную сторону. Однако дельфин не опрокидывается, а плавает всегда брюшком вниз. Почему это происходит? Исследования показали, что череп дельфина устроен несимметрично и слегка напоминает винтовую поверхность. Разрезая воду и встречая ее сопротивление, винтообразная голова дельфина вынуждает все тело этого морского животного к, вращению. Но так как реактивная сила от кручения хвоста и эта вторая сила направлены в противоположные стороны, они взаимно уравновешиваются.

Человек с помощью науки открыл и осознал законы летания, существующие в природе. Эти законы человек использовал для создания различных летательных аппаратов.