Вокруг света 1975-06, страница 29

РАЗ УРОК, ДВА УРОК...

оздав самолет, человек превзошел птиц по скорости полета в 1912 году, по высоте полета — в 1916 году, по дальности — в 1924 году. Успех следовал за успехом, самолет преодолел океаны, покорил Северный полюс, инженеры, казалось, уже могли смотреть свысока на все воздухоплавательные достижения природы, как вдруг...

Перед второй мировой войной по всем странам прокатилась волна необъяснимых воздушных катастроф. Аварии случались с самолетами самых разных конструкций и назначения. Полет до поры до времени протекал нормально, затем машина словно взрывалась в воздухе. Спасшиеся на парашютах летчики ничего толком не могли рассказать, все происходило чересчур быстро: невиданной силы удар, треск, грохот, короткая агония — и конец.

Далеко не сразу удалось установить, что при высоких скоростях полета набегающий поток воздуха начинает раскачивать крылья, возбуждает в них резкие, упругие колебания, которые буквально разламывают конструкцию. Новое грозное явление получило название «флаттер».

И для конструкторов, и для теоретиков флаттер оказался полной неожиданностью. Неизвестно было, как с ним бороться. Оставалось одно — искать. Искать причины, искать способы борьбы. Не сразу, но они все же были найдены: в конце каждого крыла стали делать утяжеления, которые гасили вредные колебания. Коварное препятствие на пути создания скоростных машин было устранено.

Лишь позднее выяснилось, что нужное решение было перед глазами людей задолго до того, как взлетел первый самолет... Ведь крохотное хитиновое утолщение у кромки передней части крыла стрекоз оказалось не чем иным, как про-тивофлаттерным устройством! В связи с этим известный советский специалист-аэродинамик М. К. Тихонравов писал: «...природа иногда указывает, как самые сложные задачи решаются с поразительной простотой». Действительно, если бы инженеры и биологи своевременно получше изучили полет стрекоз, то такое исследование сберегло бы массу сил и избавило от многих жертв.

Этот случай, казалось, должен был привлечь внимание авиаконструкторов к «патентному бюро» природы. Но этого не случилось. И за это творцам авиационной техники вновь пришлось расплачиваться затратой сотен тысяч часов труда на изобретение того, что давным-давно было осуществлено в природе.

Например, инженерам после долгих поисков удалось найти тип крыла с большой, подъемной силой. Поперечный разрез такого крыла, или, как говорят, его профиль, отличается тем, что верхняя часть контура более выпукла, чем нижняя. И тут выяснилось — профиль некоторых акул и осетровых рыб почти подобен профилю нового грузоподъемного авиакрыла! Это не случайное сходство. Дело в том, что рыбы, в частности акулы, имеют большой удельный вес и в неподвижном состоянии тонут. Однако достаточно акуле начать двигаться, как благодаря «грузоподъемному» профилю тела возникает сила, которая без всяких дополнительных движений удерживает ее на. плаву. А поскольку законы гидродинамики и аэродинамики во многом схожи, можно было просто перенять это

«техническое решение» и использовать его в авиации. Но инженеры тогда не интересовались ихтиологией, а ихтиологи — самолетостроением. Природа едина, но специализация дробит познание на изолированные отсеки... Пробел, который сейчас пытаются восполнить новые синтетические науки, прежде всего, пожалуй, бионика.

Перелистывая историю авиации, находишь не один, не два — массу случаев «повторения пройденного», изобретения уже изобретенного в природе. Но очень может быть, что упоение техническими победами еще долго мешало бы творцам новой авиационной техники «обращаться за советом» к тем, кому они еще недавно завидовали, у кого учились, — птицам, насекомым, если бы в последнее время не встал вопрос о резком повышении экономичности, маневренности и надежности как нынешних, так и будущих самолетов. Это оказался именно тот случай, когда традиционный инженерный способ мышления выявил свою недостаточность при решении уже не тактических, а стратегических задач.

Каких именно? А вот каких.

ОБОГНАЛИ ИЛИ ОТСТАЛИ?

Мы уже говорили о том, как самолет обогнал птиц. Пора сказать, в чем птицы остались недосягаемыми.

Если мы поделим вес таких современных самолетов, как Ил-18 и Ту-114 на мощность их двигателей, то окажется, что каждая лошадиная сила моторов «несет» 14 килограммов самолетного веса. У орла это соотношение равно уже 70 килограммам, у аиста — 135. Иными словами, летательный механизм аистов вдесятеро экономичней, чем у самолетов. Это еще не предел: есть птицы, чья энергетика в двадцать, а то и в тридцать раз экономичней авиационной.

Главный секрет этого прост: машущий полет! Экономичность полета пернатых особенно проявляется во время их длительных миграций. Чибисы, например, перелетают из Англии в Ньюфаундленд через Атлантический океан, покрывая расстояние в 3500 километров без остановки, а бекасы без отдыха пролетают из Японии на зимовку в Восточную Австралию около 5000 километров. Почти фантастическим кажется перелет кроншнепов, гнездящихся на Аляске и зимующих на островах Таити, на Гавайских островах. Весь пут£> протяженностью в 9500 километров (более 3000 километров над морем) они, видимо, пролетают без остановки. Некоторые буревестники одолевают до 10 тысяч километров! Птицы летят без отдыха как над водными пространствами, так и над пустынями. За время своего «беспосадочного» перелета они совершают огромную мышечную работу. Так, например, перелет мелких певчих птиц через Сахару длится 30—40 часов. За это время каждая пернатая путешественница при 4—5 взмахах крыльев в\ секунду поднимает и опускает их около 500 тысяч раз!

Естественно, возникает вопрос: разве об этом не было известно раньше? Почему малая по сравнению с птицами экономичность самолетов вдруг стала камнем преткновения? Что изменилось?

Во-первых, самолетов стало очень много, а будет еще больше. Во-вторых, самолеты становятся все более огромными, а следовательно, и более

27