Техника - молодёжи 2011-08, страница 42
40 идеи наших читателей ТЕХНИКА - МОЛОДЁЖИ №9351 август 2011 Человек будет летать не как птица, а как... муха! К ТАКОМУ УДИВИТЕЛЬНОМУ ВЫВОДУ ПРИШЁЛ НАШ АВТОР, ИЗОБРЕТАТЕЛЬ ЮРИЙ ДЁМИН, СОЗДАВ ФУНКЦИОНИРУЮЩУЮ МОДЕЛЬ МАХОЛЁТА, КРЫЛЬЯ КОТОРОГО РАБОТАЮТ ПОДОБНО КРЫЛЬЯМ НЕ ПТИЦ, А НАСЕКОМЫХ. Юрий ДЁМИН Анализ многочисленных попыток полететь с помощью машущих крыльев показывает, что человек стремился и до настоящего времени стремится построить летательный аппарат, аналогичный птице, копируя элементы крыла и динамику её полёта. Но крыло птицы - это живой орган, имеющий нервные окончания и систему мышц автоматически реагирующих на малейшее изменение параметров потока воздуха, точно так же, как наши ноги создают баланс уравновешивающих сил независимо от скорости, направления, неровностей и препятствий на пути движения. Человечество до настоящего времени не смогло сделать искусственные ноги, способные полноценно заменить настоящие. Крылья птицы ещё сложнее, поэтому для создания их рукотворных аналогов потребуется множество автоматических следящих систем управления с использованием робототехнических решений, что на сегодняшний день довольно проблематично. Наибольший практический интерес представляет собой другой вид машущего полёта - полёт насекомых, крылья которых представляют собой просто плоские пластины, совершающие восьмёркообразные движения. Как известно, для большинства насекомых наиболее характерный режим полёта - это режим висения, взлётов и посадок. Отсюда следует ожидать, что эффективность (КПД) этих крыльев не хуже, чем у крыльев птиц. Поскольку крыло насекомых не имеет изменяемых элементов в процессе полёта, то его пространственное положение в динамике управляется с помощью всего одного «шарнира» в корне крыла, воспроизведение такого процесса наиболее реально. Кроме того, у насекомых на режиме висения типичное движение крыла -махи вправо и влево с переворотами крыла, когда верхняя её поверхность становится нижней, а потом опять верхней. В ходе экспериментов мне стало ясно, что новый летательный аппарат нужно строить именно на принципе и механике машущих крыльев с переворотом. Двукрылые аппараты, как бы они крыльями не махали, имеют две точки приложения суммарной аэродинамической силы (т.е. система неустойчивая) и устойчивый полёт аппарата возможен только при наличии автоматической следящей системы управления, обеспечивающей баланс стабилизирующих сил смещением этих точек относительно центра массы, посредством изменения угла атаки или площади крыльев, или того и другого вместе. Выбор такой системы влечёт за собой массу практически непреодолимых труд- - ч*.-1 • * ностей в ходе создания следящей системы. От этих проблем можно избавиться, обеспечив устойчивость непосредственно числом крыльев. Например, аппарат с четырьмя крыльями устойчив сам по себе. Приступая к постройке своей модели, я не строил иллюзий и не тешил себя надеждой получить максимальный результат (реальный управляемый летательный аппарат), из-за отсутствия стройной теории машущего полёта, понимая сложность взаимосвязей весовых, энергетических и аэродинамических параметров, а также из-за отсутствия возможности строить модель на основе энергоёмкого двигателя с высокой удельной мощностью. |
