Делаем сами самолеты с мускульным приводом

Только в последние 30 лет, уже после появления винтовых и реактивных самолетов, когда начались сверхзвуковые полеты и полеты в космос, летательные аппараты с мускульным приводом обрели право на существование. Это стало возможным благодаря достижениям в трех основных областях: аэродинамике, конструировании движителей и технологии материалов. Не менее важными оказались и достигнутые ранее успехи в разработке летательных аппаратов, управляемых человеком, который не может рассчитывать на использование значительной механической энергии. Конструирование этих аппаратов достигло той стадии, когда уже начинают вырисовываться будущие применения новой техники.

Возможно, что самолеты с мускульным приводом не достигли бы такого уровня развития, если бы не стимулирующее влияние состязаний, финансировавшихся рядом организаций и частных лиц. Впервые такие состязания были организованы фирмой «Пежо» в период между 1912 и 1922 гг. Результатом их стало создание аппаратов, которые, если разобраться, были просто «прыгающими велосипедами»: седок изо всех сил крутил педали, чтобы набрать скорость, после чего крылатый аппарат поднимался в воздух и пролетал расстояние до 12 м. Аппарат не имел никаких устройств, которые подталкивали бы его после взлета (рис. 1).

Шагом вперед стало создание в 1935 г. в Германии самолета «Muf-Н», пилот которого после отрыва от земли мог с помощью педалей приводить во вращение пропеллер (рис. 2). Однако потребная мощность для горизонтального полета явно превосходила возможности техники того времени. Пилот мог развивать мощность, достаточную лишь для продолжительного планирования. Рекордная длина такого планирования составила 712 м. Благодаря этому достижению на аппарате «Mufli» был выигран приз в 5000 марок, назначенный во Франкфурте за первый полет на аппарате с мускульным приводом вокруг двух вешек, установленных на расстоянии 500 м друг от друга. Подобные призы были назначены также в Италии и в СССР, но они остались невиданными.
Наиболее известные состязания связаны с именем английского промышленника Г. Кремера. Они во многом способствовали разработке новых технических решений. В 1959 г. Кремер учредил приз в 5000 фунтов стерлингов для того, кто первым пролетит 1 милю по маршруту в виде «восьмерки», используя только мускульную силу. Лишь спустя 18 лет (к этому времени величина приза возросла в десять раз) Б. Аллен из США выполнил «восьмерку» на самолете «Gos-samer Condor* (рис. 3).

Позднее Кремер назначил самый большой приз в устории авиации — 100 тыс. фунтов стерлингов — за перелет через Ла-Манш на самолете с мускульным приводом. И на этот раз победителем стал Аллен: вращая педали самолета «Gossamer Albatross», он 12 июня 1979 года пересек пролив между Фолкстоном и мысом Гри-Не, пролетев расстояние 33 км.

И «Condor» и «Albatross» были громоздкими хрупкими аппаратами, которые становились неуправляемыми даже при небольшом ветре. Их успешные полеты не привели к широкому распространению самолетов с мускульным приводом. Через четыре года после того, как состоялся перелет через Ла-Манш, Кремер финансировал новые состязания, целью которых было способствовать созданию более скоростных и более легких и практичных летательных аппаратов. На этот раз было поставлено условие достичь относительно высокой скорости на маршруте в виде треугольника длиной 1500 м. Приз в 20 тыс. фунтов стерлингов предназначался тому, кто пролетит по указанному маршруту меньше чем за три минуты, то есть со средней скоростью около 30 км/ч. В мае 1984 года этот приз выиграл Ф. Ска-рабино из США, который пилотировал самолет «МопагсЬ», спроектированный и построенный в Массачусетском технологическом институте (МТИ).Королевское авиационное общество учредило призы за каждый полет, в котором достигнутая скорость не менее, чем на 5% превышала бы предыдущий результат. На сегодняшний день вручено три таких приза.

Если не считать различных экзотических конструкций и «крылатых велосипедов», появившихся в начале нашего столетия, то всего было построено около 60 летательных аппаратов с мускульным приводом. Большая часть из них обязана своим появлением на свет состязаниям на приз Кремера. В соответствии с аэродинамическими и конструктивными признаками можно выделить три поколения таких аппаратов (см. рисунок).

Аппараты первого поколения в целом заимствовали свое строение у планеров. Они могли лететь только прямо и не более одного километра.
Самолеты второго поколения уже были управляемыми и могли долго держаться в воздухе благодаря физи¬ческим усилиям пилота. Из них наиболее популярным стал «Gossamer Condor*. Он был построен в Калифорнии под руководством П. Мак-Криди и в настоящее время выставлен в Национальном музее авиации и космонавтики при Смитсоновском институте. Менее известен другой, несколько более прочный самолет под названием «Chrysalis» — биплан, построенный студентами МТИ в 1979 г.

Самолеты второго поколения имели довольно необычные очертания, поскольку конструкторы вышли за рамки привычных представлений о том, как должен выглядеть самолет. Самолеты третьего поколения предназначались для скоростных состязаний, и поэтому по своим размерам они значительно меньше. Внешне они похожи на аппараты первого поколения, но их конструкции вобрали в себя лучшие достижения в области аэродинамики и технологии материалов, а также опыт, накопленный при расчетах и эксплуатации самолетов второго поколения. Для того чтобы удовлетворить условиям скоростных состязаний, эти самолеты снабжаются устройствами для накопления энергии.

Пилот создает запас энергии непосредственно перед стартом (для этого он, как правило, с помощью педалей вращает генератор, заряжающий электрическую батарею), чтобы использовать эту энергию в воздухе. По сравнению со своими предшественниками самолеты третьего поколения устроены намного сложнее. Так, в самолете «МопагсЬ» пилот с помощью электронного устройства может регулировать шаг винта, если ему необходимо изменить скорость вращения педалей или расхода запасенной энергии.



СТУПЕНИ РАЗВИТИЯ летательных аппаратов с мускульным приводом иллюстрируются моделями «Aviette», «Mufli», (Gos-samer Condor*. «Aviette», на котором был выигран приз, учрежденный фирмой «Пежо» (1913—1922 гг.), представлял собой просто «прыгающий велосипед». После отрыва от земли он лишь планировал, пролетая несколько метров. «МиШ» (1935 г.) уже имел пропеллер, приводимый в движение с помощью педалей, и мог продолжительно планировать. «Condor» представляет класс полностью управляемых летательных аппаратов, способных неограниченно долго держаться в воздухе (пока не устанет пилот). В 1977 г. «Condor» выиграл первые состязания на приз Кремера, пролетев 1 милю по маршруту в виде «восьмерки».



Летательному аппарату с мускульным приводом название «самолет» подходит больше, чем любому другому. Человек на нем летает сам в буквальном смысле слова: чтобы летать по воздуху, он вынужден изо всех сил работать руками и ногами. Летает только силою своих мышц. И полет этот самый безопасный, потому что «мускулолет» движется на высоте всего лишь 2—3 метров. К тому же он обладает прекрасными свойствами планирования, отлично управляем. Разбиться на нем практически невозможно.

Как создать солнечную печь своими руками

Как покрывать пол лаком?

Пропеллер, который умеет летать

В гости — на мускульном вертолете

Велосипед с импульсным приводом

Раздел: Моделист конструктор Дата публикации: 12-12-2011, 18:00 Автор: Shajdan