Техника - молодёжи 1987-09, страница 50

ПОЛЕТ ПО-АМЕРИКАНСКИ

...Заработала лебедка, натянулся трос. В считанные секунды достигнут максимальный разгон. Трос отделяется. Потом отстреливается ставший ненужным хвост. Теперь мы видим «настоящего» птерозавра. Огромная механическая птица вначале планирует. Потом вдруг взмах, еще взмах... Модель словно оживает!

Эту сценку в конце прошлого года видели миллионы телезрителей во всех частях света. Что же все-таки произошло: неужели знаменитому американскому авиаконструктору удалось поймать жар-птицу — осуществить машущий полет?

Предлагаем комментарий авторитетных специалистов.

водом конструктора увлекла новая идея: создать самолет с электромотором, питаемым энергией солнечных батарей, размещенных на его несущих частях. И здесь было организовано широкое наступление на проблему. За короткий срок он построил несколько аппаратов, лучший из которых «Солар Челленд-жер» в июле 1981 года перелетел из Франции в Англию, покрыв 368 км за 5 ч 23 мин, наибольшая высота полета достигла 3570 м.

И на сей раз Маккриди удалось опередить конкурентов благодаря ясному представлению конечной цели, выбору кратчайшего пути ее достижения, высокой организации с использованием новейших технических достижений: фотоэлементы заимствовали от батарей космических аппаратов, легкость конструкции обеспечивали новейшие материалы и конструкторские решения, уже освоенные на самолетах с мускульным приводом...

Следя за работами Маккриди, мы не раз задавались вопросом: почему он не занимается машущим полетом? Вот проблема, достойная самых напряженных усилий этого признанного и удачливого таланта! И вот в 1984 году в прессе появилось сообщение о намерении П. Маккриди построить машуще-крылую модель гигантского птерозавра.

Сколь закономерным было обращение к задаче, столь неожиданным оказался путь к ее решению. Неужели такой вдумчивый конструктор решил идти по пути слепого копирования живой природы?

В 1975 году в западном Техасе нашли хорошо сохранившийся скелет гигантского птерозавра — «крылатого ящера», размах крыла которого составлял примерно 11 метров. Обнаружили и останки меньших размеров. Что давали конструктору эти источники? Только внешне размеры и форму предполагаемой модели. Даже вес птерозавра нельзя было определить точно, и он был оценен «из соображений мощности»: не больше 100 кг. Никаких данных по кинематике машущего крыла, амплитуде и частоте махов, угловых значениях получить было нельзя.

Зачем же тогда заниматься копированием и связываться с птерозавром? Пресса об этом умалчивала. В то же время корреспонденты обращали внимание на то, что будущий птерозавр должен летать не как какой-нибудь воздушный змей, а за счет взмахов собственных крыльев, и запустить его предполагалось в небо над столицей США. Все это публиковалось при молчаливом согласии Маккриди.

Отвлечемся здесь ненадолго от нашего героя, чтобы сказать несколько слов

о самом машущем полете. Живые махолеты (птицы, насекомые) мы наблюдаем ежедневно. Проследите, например, за полетом уток, имеющих весьма высокую нагруженность крыла. Чем не прототипы будущих машущекрылых аппаратов? Но только диву даешься, как по-разному истолковывают разные наблюдатели, даже ученые, машущий полет. Возникли «теории» об особой роли проницаемости воздухом перьевой структуры крыла птиц (хотя особенности аэродинамики, например, многощелевого крыла исследованы еще С. А. Чаплыгиным), об обнаруженных желобках и бороздках на поверхности крыла насекомых, играющих якобы основную роль в осуществлении машущего полета, и т. п. Кстати, еще в начале тридцатых годов М. К. Тихонравов, покрывая эти желобки и бороздки плотным слоем краски (темпера), показал, что теория о влиянии этих особенностей поверхности крыла на полет лишена каких бы то ни было оснований, так как насекомые с покрашенными крыльями продолжали успешно летать. Стало характерным причислять к тайнам аэродинамики машущего крыла все те особенности строения крыла птиц и насекомых, назначения которых орнитологи или энтомологи не могут объяснить иным путем. Напрочь забывают, что значение того или иного элемента крыла птиц или насекомых в машущем полете можно установить, только изучив закономерности этого полета, его аэродинамику. И тогда, например, оказывается, что машущее крыло может успешно создавать потребные аэродинамические силы, имея и перьевую, и перепончатую, и иную структуру, а перья обеспечивают птицам удобство складывания крыльев, передвижения через заросли и ветки деревьев, хорошие теплоизоляционные свойства, а главное — легкость «конструкции» крыла. Используют птицы отдельные перья и в аэродинамических целях, но это не та главнейшая их роль, которая составляет секрет машущего полета. Словом, простое копирование никогда не приводило к успеху. Каждый копировал что-то свое. Нужно знание закономерностей, лежащих в основе машущего полета. Только тогда возможно создание машущего аппарата с последующим приданием ему, если требуется, схожести с любой птицей или ископаемым ящером.

В своих исследованиях мы начали с моделирования работы машущего крыла на различных экспериментальных стендах, при отсутствии и наличии поступательной скорости, проводили продувки и в аэродинамической трубе. Это позволило конкретизировать теоретические зависимости аэродинамических сил, создаваемых машущим крылом, от его геометрических и кинематических параметров. Только после этого в 1981 году мы продемонстрировали машущий полет кордовой модели (7 кг). Тогда нас спрашивали, не будут ли многие, интересующиеся этой пробле

47