Техника - молодёжи 1969-03, страница 5

Найти схему аппарате — очень важный, но все же только первый- шаг к его созданию. Выбор оптимальных параметров несущего винта дает ключ к решению проблем, связанных с силовой установкой, компоновкой машины, наконец, с ее аэродинамикой. 'Определение диаметра и числа оборотов винта, формы и толщины поперечного сечения лопастей — задача нелегка* и при проектировании обычных, не реактивных вертолетов. Дело осложнялось тем, что к «внешней» аэродинамике несущего винта добавилась и «внутренняя» — движение воздухе в самих лопастях.

Как и для большинства технических задач, точного решения нет. Масса неизвестных при минимуме четких функциональных зависимостей.

Там, где ребятам не хватало всемогущей математики, помогал опыт и советы генерального конструкторе М. Миля, маститых инженеров КБ, профессоров и преподавателей Московского авиационного института. А скоро были готовы общий вид и компоновочный чертеж всей машины, сборочные чертежи агрегатов и узлов... И здесь пришлось поломать голову. Ничего лишнего а конструкции, асе подчинено главным требованиям — простоте, экономичности, надежности.

Нет привычного фюзеляжа, его заменяет открытая ферма, на которой размещены двигатель, шасси, органы управления. Все на виду. Тут же — пилот, и перед ним доска с самыми необходимыми приборами, магнитным компасом, высотомером, указателями скорости и скороподъемности. Работу двигателя летчик контролирует, считывая температуру головок цилиндра. Тумблеры зажигания навигационных сгней — вот и асе нехитрое оборудование доски.

Взлет. 90% мощности потребляет компрессор и только 10% — толкающий пропеллер. Из сопел на концах лопастей вырывается пламя — заработали горелки. Быстрый набор высоты с вертикальной скоростью 11 м/сек, разгон до 70 км/час — компрессор отключается. Вся мощность мотора — пропеллеру. Несущий винт ааторотиру-ат. И так до тех пор, пока по условиям полета не нужно висеть или вертикально садиться. Впрочем, при посадке вовсе не обязателен компрессорный режим с дожиганием. Даже обычный автожир способен приземлиться вертикально. Удар о землю не страшен — вертикальная скорость невелика.

И конечно же, машине не требуется специальный аэродром. Им может стать любая неподготовленная площадка. С помощью аппарата можно отыскивать очаги лесных пожаров, осматривать линии электропередачи н нефтепроводы, доставлять 30—40 кг почты в удаленные на 300 км места. Обосновавшись на палубе деже небольшого корабля, вертолет-ималютка» превратится а разведчика рыбных косяков и ледовой обстановки. От него не скроется браконьер в тайге и на реке. Легкий и портативный, он займет почетное место а снаряжении геологических экспедиций. Наконец, он —и спортивная машине, а если идти дальше, то и индивидуальный воздушный мотоцикл, доступный каждому!

п

с

< о

Ds <

го <

< О

Ql

н

и

о

«. о | 1 [ ( т

В любом освещенном объекте налицо синусоидально — от точии н точке — чередование саотлык и томны» »е«. При одной периодичности зтих зон образ объекта передается оптической «трубой» контрастнее и е меньшими искажениями, чем при другой. Отображающая или передвточнал нрнвап (функция) «оптини» и характеризует иоитрастиость изовр ж Нил в зависимости от того, каком период синусоиды ос ««ценности «рассматриваемого объента.

1а последние годы возникла новая наука о передаче образов. Ее наэпали «иконикой» от древнегреческого «икона» — изображение Греки тонко различали иепроявлениый «порхающий» образ — «ейдог» (по-древнегречески — «видик», свстоотнсчв-ток предмета) от обраэа-« иконы», запечатленного иа холсте, дереве или камне. Поскольку цель современной прикладной оптики — зафиксировать на фотопластинке или видеоэкранс изображении предметов, ее по праву можно считать частью иконики.

От аэрофотосъемки с очень больших высот (и даже из кос МО а) до микрофотографии при изготовлении интегральных схем — вот диапазон использования «практической иконикк» Здесь традиционная геометрическая оптика сочетается с волновой квантовомеханичесиой теорией света, а оптические системы конструируются и корректируются с помощью быстродействующих влектроиио вычислительных машин.

КАК ЗАТОЧИТЬ ВОЛНОВОЙ КОНУС?

Не простое дело правильно рассчитать, а тем более изготовить оптический инструмент. Возьмем, например, фотокамеру. Для математика »то просто набор нескольких отражающих или преломляющих сферических поверхностей, расположенных вдоль общей оси.

Составляя оптическую формулу, математик учитывает толщину различных элементов прибора, радиусы кривизны и расстояния между ними, а также коэффициенты преломления стекла, иа которого оии сделаны. Потом он формулирует за дачу — передать иа фотопластинку световые лучи, исходящие от снимаемого объекта. (Причем лучи исходят от многих точек и имеют разные длины воли.) И тут математик приходит и неутешительному выводу: уравнения получаются слишком громоздкими, неразрешимыми, и надо учитывать слишком много факторов, чтобы избегнуть всевозможных искажений изображения (аберраций).

' Например, лучи, падающие иа линзу под различными углами, не сходятся в одном фокусе. Передаваемый образ искажается «комой», «астигматизмом» и другими геометриче<.«нмн аберрациями (см. вкладку). Клни вышибают Клином, и конструкторы стремятся погасить одну аберрацию другой, противоположного знака (хотя полностью избавиться от аберраций практически невоаможно).

Как всегда, когда требуется учитывать множество факторов И точный расчет невозможен, применяется полузмпнрический метод моделирования. Берут несколько лучей и рассчитывают их путь от идеализированного обиекта до вкрана. Конструктор прослеживает траектории лучен с различными длинами воли от одной точки объекта, аатем берет веер лучей от второй,

2

*