Fluturimi me përplasje është mënyra më e zakonshme e lëvizjes në Tokë. Përdoret nga rreth dy të tretat e krijesave që banojnë në planetin tonë. Por përplasja e krahëve për një person është ende një ëndërr e paplotësuar. Detyra për të krijuar një volant doli të ishte tepër e vështirë. Pra, a ka kuptim të shpenzoni energji për zhvillimin e një avioni kaq ekzotik? A duhet të konkurrojmë me zogjtë?
AVIONI ESHTE I MIR, DHE FLUTURIMI ËSHTË MË I MIRË
Në Globi shtëpi për të paktën nëntë mijë lloje zogjsh dhe rreth një milion e gjysmë lloje insektesh. Mes tyre ka fletushka të parëndësishme, por ka edhe virtuozë që thyejnë rekord. Për shembull, një harabel është një goditje e fortë midis zogjve. Shpejtësia e tij është vetëm rreth 20 kilometra në orë. Pëllumbi bartës fluturon më shpejt. Në një orë, ai mund të kapërcejë 60 kilometra, por shpejtësia, fluturuesi më i mirë midis zogjve, është më shumë se njëqind e dyzet.
Zogu fluturon me qetësi - një shpejtësi. Shpëtuar nga armiku - shpejtësia e fluturimit rritet në mënyrë dramatike. Sokoli i famshëm i zogjve, personifikimi i aftësisë së shpendëve, pasi ka vënë re prenë në tokë, zhytet nga një lartësi me një shpejtësi prej më shumë se 350 kilometra në orë! Unë vetë pashë se si dikur ky grabitqar ajror i frikshëm qarkulloi mbi pyll për një kohë të gjatë, dhe më pas, duke i palosur krahët, papritur u hodh poshtë dhe, pothuajse duke prekur majat e pemëve, u ngjit në mënyrë të pjerrët në qiell.
Vetëm në agim të aviacionit, zogjtë mund të kapërcenin "çfarëdolloj ajri" të atyre viteve. Më pas, dhe shumë shpejt, situata ndryshoi. Avionët filluan të fluturojnë më shpejt, më lart dhe më larg se zogjtë.
Monino. Muzeu Qendror i Forcave Ajrore. Flywheel "Letatlin" projektuar nga V. E. Tatlin - avion me krahë të përplasur, 1932. Më shumë si një objekt arti sesa diçka e dobishme dhe me të vërtetë funksionale.
E gjithë kjo është kështu. Por këtu janë fakte të tjera. Krahët e përplasur janë të afta të krijojnë pesë deri në gjashtë herë më shumë ngritje sesa krahët fiks të avionit. Një makinë me krahë të përplasur do të jetë në gjendje të tejkalojë një aeroplan një e gjysmë, dy herë dhe një helikopter me gjashtë, nëntë herë. Me sa duket, kjo është ajo që i lejon zogjtë të bëjnë fluturimet e tyre të mahnitshme, ultra të gjata.
Lapwings fluturojnë pa ulje Oqeani Atlantik. Një udhëtim i tillë është qindra mijëra krahë që përplasin. Sipas ornitologëve, lapwings, me një erë të mirë, mbulojnë një distancë prej 3500 kilometra në një ditë. Fluturimi i zogjve të vegjël këngëtarë nëpër shkretëtirën e Saharasë do të zgjasë 30-40 orë. Dhe gjithashtu pa ulje të ndërmjetme.
MAKHOLYOT I ALEXANDER PUSHKIN
Jo, jo një poet, por një tjetër Pushkin, Alexander Nikolaevich, bashkëkohësi, inxhinieri dhe shpikësi ynë i talentuar. Jeton dhe punon në Shën Petersburg. Me pranimin e tij, ai ia dha gjysmën e pesëdhjetë viteve të tij për fletushka.
Ai filloi të ëndërronte për qiellin si fëmijë, i pëlqente të shikonte fluturimin e zogjve. Kur ai vetë filloi të fluturonte me aeroplanë, ai "ndjeu me shpinë" se ishte e pamundur të vendosej një algoritëm i rreptë dhe i ngurtë përplasjeje për krahët e përplasjes, se "nuk ka dhe nuk mund të ketë as dy lëkundje identike. Çdo sekondë ju duhet të përshtateni me fluturimin me përplasje, të përshtateni, të ndjeni ajrin.
Kështu, në kokën e tij lindi një ide, e cila, siç e bindi Aleksandër Pushkin, do të lejonte përfundimisht zgjidhjen e problemit shekullor, duke krijuar një volant me njerëz.
Ideja është se fluturimi i njeriut është i mundur vetëm me kontroll adaptiv. Me fjalë të tjera, për të fluturuar me krahë që përplasin, duhet të dini se si t'i përplasni ato. Është e nevojshme të bashkohet me makinën, krahët e saj duhet të bëhen një zgjatim i duarve të pilotit.
Të gjithë panë se si zogu ndryshon krahët e tij të përplasur, ndryshon frekuencën dhe amplituda e tyre. Në volantët e krijuar më herët, krahët e lidhur me motorin e transmisionit mekanik, mekanizmi i shufrës lidhëse-manivelë, tunden marrëzisht - në mënyrë monotone, pa marrë parasysh luhatjen e mjedisit ajror dhe synimet e pilotit.
KJO DUHET MËSUAR
"Sistemi i kontrollit për një fluturim të vërtetë me përplasje," thotë Pushkin, "duhet të jetë i kyçur me pilotin, duke përdorur të gjitha aftësitë e tij shqisore, ndjesinë e muskujve, aparatin vestibular dhe intuitën. Në fund të fundit, mjedisi i fluturimit - oqeani i ajrit - është absolutisht i paparashikueshëm, gjithçka ndryshon çdo sekondë: era, rrymat vertikale, dendësia e ajrit ... Për të fluturuar në një kaos të tillë, duhet të "ndieni" drejtpërdrejt përplasjet e krahëve, luhatjet. të mjedisit - dhe menjëherë përgjigjuni atyre.
Me një fjalë, fluturimi me krahë të përplasur nuk është aspak një proces mekanik. Është i ngjashëm me një art të madh që ende duhet të mësohet, ashtu si ne mësojmë të ecim, të ngasim biçikletë ose skateboard. Pse, edhe pulat, pasi janë pjekur, nuk fillojnë menjëherë të fluturojnë, dhe ata gjithashtu mësojnë.
Sigurisht, forca e një personi nuk mjafton për të fluturuar. Kjo ka qenë prej kohësh e qartë. Në natyrë, nuk ka krijesa fluturuese që peshojnë më shumë se 15-16 kilogramë. Ai ndërhyn me ligjin sipas të cilit fuqia e nevojshme për fluturim rritet me shpejtësi me një rritje në madhësinë dhe peshën e aparatit.
Pushkin - për një makinë pneumatike me krahë të përplasur, një motor i lehtë, i thjeshtë dhe i bindur. Kontrolli duhet të vendoset në gishtat e pilotit. Duke shtypur butonat e valvulave, ai sipas dëshirës, sipas situatës, do të ndryshojë frekuencën dhe amplituda e lëkundjeve.
Alexander Nikolaevich, pasi ka punuar me dhjetëra opsione për pajisjen e një volant, deri më tani është vendosur në atë më optimale, sipas mendimit të tij. Ai mori një patentë për volantin e tij. Shpikja arriti të interesojë OJQ-në e njohur "Robotika dhe Kibernetika Teknike".
Në katër muaj, u ndërtua një model i një volant me një hapje krahësh prej tre metrash dhe një peshë prej 10 kilometrash, ai është tre herë më i vogël se sa duhet të jetë një makinë e vërtetë.
Për fluturime, ky model me krahë kuq-verdhë nuk ishte menduar, vetëm për testimin e dizajnit. Por edhe ai jo-fluturues bëri përshtypje të madhe dhe jo pa arsye iu dha dy medalje ari në ekspozita teknike.
Ne arritëm të gjenim sponsorë. Ka filluar ndërtimi i një volant me madhësi të plotë. Fatkeqësisht, puna nuk mund të përfundonte. Sponsorët u ftuan me të. Ideja e menaxhimit adaptiv gjen mbështetës. Inxhinieri i Moskës Boris Dukarevich, një mbështetës i zjarrtë i kësaj ideje, gjithashtu zhvilloi një dizajn volant.
Aleksandër SEDOV
Plan abstrakt:
Plani abstrakt:
1) Që nga kohërat e lashta..
2) Projektime nga Leonardo Da Vinci
3) Historia e zhvillimit
4) Rreth modelit të volantit të Fedotov
Prezantimi:
Që nga kohërat e lashta, njerëzit, duke ëndërruar të ngriheshin në qiell dhe të shihnin tokën nga pamja e një zogu, i kishin zili krijesat me pendë që fluturonin nën re.
Ka legjenda të ndryshme për fluturimet. Një histori e tillë mitike është ajo e Daedalus dhe Icarus.
Një nga provat më të hershme që njerëzit u përpoqën të nxjerrin në ajër me krahë artificialë është dorëshkrimi kinez "Qianhanshu" ("Historia e Dinastisë së Hershme Han").
Që në shekullin 4-3 para Krishtit, në Kinë u shpik një avion me krahë fiks i quajtur qift. Ai u mbajt në ajër me ndihmën e erës dhe një fije të shtrirë. Asnjë historian i aviacionit nuk mund ta emërojë me saktësi shpikësin e tij, por shumë janë të prirur të mendojnë se ishte Mo Zi, Gong Shuban ose Han Xin. Qiftet kineze ishin një kornizë e sheshtë bambuje e mbuluar me letër. Shumë shpesh, qiftet bëheshin në formën e zogjve ose kafshëve përrallore. Përdoreshin në fushata ushtarake (për të transmetuar sinjale), lëshoheshin edhe për argëtim gjatë festave të ndryshme.
Ideja e një avioni me krahë të përplasur e ka origjinën në kokën e filozofit dhe natyralistit të famshëm anglez, murgut françeskan Roger Bacon. Në veprën e tij "Mbi gjërat sekrete në art dhe natyrë", botuar në vitin 1542, thuhej: "Mund të ndërtohen makina, të ulura në të cilat, një person, duke rrotulluar një pajisje që vë në lëvizje krahë artificialë, do t'i bënte të godasin. ajri, si zogjtë." Megjithatë, këto ishin vetëm fraza të zakonshme. Bacon nuk propozoi projekte specifike për të zbatuar këtë ide.
Dy shekuj më vonë, legjendar Leonardo da Vinci u interesua për karrocat fluturuese, i cili, ndryshe nga Bacon, zhvilloi në detaje projekte të disa llojeve të ornitopterëve: pozicion vertikal pilot (1495-1497)
Pjesa kryesore:
Dizajni i avionit, i quajtur volant, u zhvillua nga Leonardo da Vinci. Por deri më tani askush nuk ia ka dalë ndërtoni një makinë që, duke përplasur krahët, mund të ngrihej në ajër. Edhe krijimi i një modeli të vogël-kopje të një makine të tillë është i mbushur me vështirësi të mëdha.
Historia e aviacionit është plot legjenda të bukura. Ka një. Kur Mozhaisky solli draftin e avionit të parë tek një autoritet i lartë shkencor, ata pyetën të hutuar: "Pse kjo gjë nuk i përplas krahët? Si do të fluturojë ajo? Dhe projekti u refuzua. Me arsyetimin se aparati është më i rëndë se ajri (d.m.th., jo një airship dhe jo Balonë) mund të ngrihet nga toka vetëm nëse punon me krahët si zog. Kështu mendonin ata atëherë. Dhe në përgjithësi, nuk kishte asnjë gabim në këtë koncept. Në të vërtetë, çfarë mund të jetë më e natyrshme se fluturimi i një zogu. Njerëzit kanë huazuar shumë nga natyra - pse të mos e provoni edhe këtë? Nuk funksionoi. Është e lehtë të marrësh hua, por është zyrtarizuar teknikisht ... Pas dhjetëra, nëse jo qindra, përpjekjet e dështuara për të kopjuar fluturimin e shpendëve, krijuesit e avionit të parë arritën në përfundimin se një krah avioni nuk mund të detyrohet të krijojë njëkohësisht ngritje dhe shtytje. Ajo që bën një zog pa menduar, përmes muskujve, nuk mund të riprodhohej me mekanizma. Dhe pastaj forca ngritëse iu "dhurua" krahut, dhe shtytja - motorit me një helikë. Eksperimentet e para treguan se ishte shumë më e lehtë në këtë mënyrë, dhe rruga kryesore për zhvillimin e aviacionit u përcaktua për shumë vite në vijim. Nuk ka zogj. Kërkimet në fushën e fluturimit me përplasje u shtynë në margjina; jo, ato nuk quheshin rrugë pa krye, por konsideroheshin diçka ekzotike - "në parim, është e mundur, por teknikisht e pamundur".
Zhvillimi i volantëve është bërë populli i të vetmuarve, kryesisht ata që bëjnë vetë. Kishte shumë prej tyre, në BRSS, pas luftës, madje u krijua Komiteti për Fluturimin e valëzuar nën DOSAAF. Të gjithë u përpoqën të bënin aparatin e tyre. Nga qindra modele me krahë të ndërtuara, asnjë nuk u ngrit. E vërtetë, në vite të ndryshme disa njerëz që bënin vetë arritën të krijonin modele të lëshuara duke hedhur në një rrymë ajri, madje edhe avionë me pilot, por këto nuk konsideroheshin si volant: në mënyrë që një fluturim me përplasje të njihej si i plotë, pajisja kishte të kalojë nëpër të gjitha fazat (ngritje, nisje, ulje) duke përplasur krahët, por kjo nuk funksionoi. Entuziazmi u tha gradualisht.
Dhe papritmas sukses. Në 981, kishte raporte në shtyp se në Moskë u ndërtua një model që mund të ngrihej, fluturonte dhe ulej në mënyrë të pavarur si një zog. Industria e aviacionit është në furi. A realizohet më në fund një fluturim i plotë me përplasje? Po. Kjo nuk ndodh papritur. Pajisja për të cilën në fjalë, - jo një fat i rastësishëm që i buzëqeshi befas një DIYer amator, por fryt i punës shumëvjeçare të profesionistëve.
Në vitin 1976, në Institutin e Aviacionit të Moskës u organizua një grup eksperimental i projektimit për studimin e fluturimit me përplasje, i drejtuar në atë kohë nga profesori i asociuar dhe tani profesor Valentin Kiselev.
Puna u financua nga disa struktura aviacioni njëherësh, duke përfshirë TsAGI-në më të fuqishme dhe Forcat Ajrore në atë kohë, të cilat bënë të mundur që në fazat e para të kryheshin kërkime mbi një bazë të mirë teknike. Disa stenda u ndërtuan nga punonjësit e grupit posaçërisht për këtë temë. Një sfond i fortë teorik, llogaritje të kryera në mënyrë profesionale, teste të shumta të secilës njësi - gjithçka tregonte se më shumë se gjysmë shekulli amatorizmi në kërkimin e fluturimit të përplasur kishte mbaruar.
Pas 5 vjetësh, Kiselev nxori modelin e parë të një volant në aeroport. Ishte një aparat kordoni me peshë 7 kg dhe me hapje krahësh 3,3 m, i pajisur me një motor elektrik me kapacitet 0,33 litra. me., fuqia e së cilës furnizohej me tel. Shpejtësia e parashikuar e fluturimit - 35v40 km / orë me një frekuencë prej 1.4v1.5 goditje në sekondë.
Me komandën nga telekomanda, modeli përplasi krahët, u ngrit nga toka (sipas Kiselev, të gjithë ishin të shtangur, megjithëse në përgjithësi nuk prisnin asgjë tjetër) dhe filloi të rrotullonte rrathë në një lartësi prej tre metrash. fluturova. Zbarkoi. Gjithçka shkoi mirë.
Duke zhvilluar temën, punonjësit e grupit Kiselev kaluan gradualisht nga modelet e kordonit në ato autonome. Automjetet e reja Dragonfly dhe Zhuravl prej 10 kilogramësh ishin të pajisura me motorë të modelit të avionit 2-stroke dhe kontroll radio. Kjo rriti ndjeshëm përmbajtjen e informacionit të testeve; u bë e mundur të provosh volantët jo vetëm në një fluturim të thjeshtë me drejtim, por edhe në disa aerobatikë të thjeshtë. Megjithatë, u shfaqën probleme. Mbushje prodhimit vendas doli të ishte e neveritshme: motorët shpesh dështuan, dhe kontrolli i radios nuk ndryshonte në besueshmëri - ka shumë ndërhyrje në qytet (fluturimet u kryen në ish-Aeroportin Qendror Qendror, i cili është në Khodynka), megjithatë, është e vështirë të gjesh një vend me eter të pastër në afërsi të Moskës. Disa modele u rrëzuan - motorët dhe elektronika ishin fajtorë; fletushkat aktuale probleme të veçanta nuk krijoi.
Faza e modelit të zhvillimit të volanteve tregoi bindshëm se fluturimi me përplasje nuk është vetëm "i mundur në parim", por edhe teknikisht i realizueshëm. Është koha për të menduar për një anije kozmike të drejtuar. Dhe nga fillimi i viteve '90, grupi i Kiselev kishte zhvilluar disa nga këto volant. Në letër, në vizatime. E vetmja gjë që mbetet është t'i bëjmë dhe t'i ngrijmë në ajër. Dhe pastaj politika dhe ekonomia ndërhynë në planet e Kiselyov.
“Bashkimi i pathyeshëm” u shemb. Të gjitha lidhjet e vendosura u ndërprenë, financimi shtetëror u ndal. Strukturat shkencore dhe industriale që ishin të interesuara për zhvillimet e Kiselev ishin më shumë të shqetësuar për shpëtimin e tyre, dhe jo me idetë e dikujt tjetër, megjithëse premtues, por jo premtues për një kthim të shpejtë tregtar.
Kiselev bëri shumë përpjekje të dëshpëruara për të bashkëpunuar me borgjezinë e re, por ai nuk pati fat: tre firma private që kishin marrë përsipër të ndërtonin aparate falimentuan pa pasur kohë realisht për të bërë asgjë.
Avionët fluturues me pilot mbetën vetëm në letër.
Pyetje legjitime: a nevojiten fare? Dhe nëse po, pse? Njerëzimi ka fluturuar me sukses për një shekull pa përplasur krahët. Parimi klasik, i provuar nga shumë vite praktikë "futje - në motor, ngritje - në krah" për avionët funksionon shkëlqyeshëm, a është vërtet e nevojshme të shpikni diçka tjetër? Le të përpiqemi të përgjigjemi, duke iu referuar përvojës së Kiselev.
Volanti, krahët e të cilit krijojnë jo vetëm ngritje, por edhe shtytje, është i mirë para së gjithash sepse nuk kërkon pista. Po, por një kundërshtim i tillë është me vend, sepse ka helikopterë dhe aeroplanë vertikal të ngritjes dhe uljes (VTOL) që ngrihen pa fluturim dhe ulen në një pikë. Pse janë të këqija?
Pak teori. Shumë sipërfaqësore, pa hyrë në xhunglën shkencore.
Ngritja gjatë ngritjes vertikale dhe uljes vertikale mund të krijohet në dy mënyra. E para është duke hedhur poshtë masa të mëdha ajri me shpejtësi të ulët (helikopter). E dyta është duke hedhur poshtë masa të vogla ajri me shpejtësi të lartë (GDP e avionit; kjo arrihet ose me motorë të veçantë ngritës ose duke devijuar vektorin e shtytjes së motorëve mbështetës). Metoda e parë është më ekonomike, sepse sa më e ulët të jetë shpejtësia dhe sa më e madhe të jetë masa e ajrit të nxjerrë, aq më pak energji kërkohet për ngritje vertikale, përkatësisht, aq më pak karburant digjet.
Helikopteri është jashtëzakonisht i mirë në ngritje dhe ulje. Rotori, ose, siç quhet ndryshe, rotori kryesor, fshin një zonë të madhe, forca ngritëse krijohet lehtësisht me pak konsum të energjisë. Por në fluturimin horizontal, kjo pajisje lë shumë për të dëshiruar. Cilësia aerodinamike (raporti i ngritjes ndaj rezistencës së ajrit) i rotorit kryesor të helikopterit që vepron në një aeroplan afër horizontalit është mesatarisht 3 herë më i ulët se ai i një krahu avioni. Dhe për këtë arsye, helikopteri ka karakteristika të ulëta fluturimi, në veçanti, shpejtësi të ulët dhe rreze të shkurtër fluturimi.
Avioni i GDP-së ka problemet e veta.
Me fluturimin horizontal, gjithçka është në rregull, si çdo avion, por ngritja dhe ulja janë shumë energjike. Pothuajse e gjithë karburanti digjet gjatë këtyre fazave; ka mbetur shumë pak për të kryer detyrën aktuale të fluturimit. Aeroplani i parë i GDP, English Harrier, për një kohë të gjatë i konsideruar më i miri në klasën e tij, kishte një distancë prej vetëm 160 km. Për një automjet jet luftarak, kjo është e papërfillshme. Nga rruga, kur Marina vende të ndryshme filluan të pajisen me pajisje të tilla, pati shumë raste të largimit nga puna të pilotëve: perspektiva për të mbetur pa karburant diku në mes të oqeanit u përshtatej pak njerëzve. Pilotët e aeroplanmbajtësve amerikanë bënë shaka të zymtë: "Admiralët patën një mundësi të shkëlqyer për të na çuar në dyqanin bregdetar për birrë - këta arkivole fluturuese nuk janë të aftë për asgjë tjetër".
Me kalimin e kohës, qëndrimi ndaj avionëve të PBB-së ka ndryshuar: janë shfaqur zhvillime më të avancuara, diapazoni është rritur. Por shumë probleme nuk janë zgjidhur ende: një rritje në kapacitetin e rezervuarëve të karburantit dhe, në përputhje me rrethanat, peshë totale makina çon në një ulje të ngarkesës së dobishme (në veçanti të bombës). Zgjedhja e mundësive nuk është e pasur. Ose fluturoni të armatosur plotësisht, por jo larg, ose larg, por me municion jo të plotë.
Periodikisht, bëhen përpjekje për të zhvilluar një avion hibrid me një helikopter. Ekziston, për shembull, avioni V-22 i kompanisë Bell - ai ka motorë me helikë me tre tehe në skajet e krahëve të tij, të cilët punojnë si mbajtës në fluturimin e nivelit dhe si ngritje gjatë ngritjes dhe uljes (motorët kthehen në një kënd të caktuar). Ky dizajn është gjithashtu larg nga perfekti. Për të shmangur një çekuilibër të mprehtë në rast të një dështimi të papritur të njërit prej motorëve (kjo është shumë e pakëndshme në fluturimin e nivelit dhe pothuajse gjithmonë fatale në ngritje dhe ulje), ata duhet të lidhen me një gjatësi të gjatë, pothuajse të barabartë me hapësirën e krahëve, bosht sinkronizues, i cili e bën pajisjen shumë të rëndë. Të dy helikat së bashku fshijnë të paktën gjysmën e sipërfaqes se helikopteri i një helikopteri me një rotor (me dimensione të barabarta të pajisjeve të krahasuara), prandaj, fuqia e nevojshme për ngritje dhe ulje është më e lartë për makinën në fjalë, që do të thotë se konsumi i karburantit është më i madh.
Ka edhe disavantazhe të tjera. Për shembull, kur helikat përdoren si helikë në fluturim në nivel, efikasiteti i tyre bie ndjeshëm - prandaj shpejtesi maksimale i një aparati të tillë është larg nga ajo që mund të pritej me një konsum kaq të lartë të energjisë. Përveç kësaj, gjatë ngritjes dhe uljes, krahu nuk përdoret, por ndërhyn vetëm në avionin e krijuar nga helika. Në përgjithësi, ka shumë probleme.
Volanti është i lirë nga të gjitha këto mangësi. Ai kombinon avantazhet e një aeroplani dhe një helikopteri. Nga të paktën, në teori.
Grupi i Kiselev, siç u përmend tashmë, zhvilloi disa volant lloje të ndryshme. Në shembullin e njërës prej tyre, ne do të tregojmë se çfarë është një avion me krahë dhe si funksionon.
Duket si një avion normal. Në trupin e saj është instaluar një pllakë rrotulluese e veçantë, mbi të cilën janë varur krahët. Rrjedha e motorëve gjatë ngritjes dhe uljes vertikale drejtohet në turbinën e drejtimit të pompës hidraulike, e cila kontrollon sistemin e zgjuar të cilindrave hidraulikë të lidhur me krahët. Ata janë "muskujt" që vënë në lëvizje krahët, të cilët përplasen në aeroplanë të ndryshëm - në varësi të faktit nëse Flywheel është duke funksionuar në fluturim të pezulluar ose në nivel.
Në bishtin e volantit ka një makinë të veçantë për instalimin e stabilizatorit përgjatë rrjedhës së hedhur nga krahu i përplasjes.
Gjatë fluturimit në nivel, krahët e përplasjes mund të ndalen - për këtë sigurohen bravë speciale mbyllëse. Në këtë mënyrë, mbikalimi nuk është i ndryshëm nga një avion konvencional - krahët në një gjendje të palëvizshme përdoren vetëm për të krijuar ngritje; shtytja sigurohet nga një rrymë avioni, e cila nuk drejtohet më në turbinën e pompës hidraulike, por përsëri përmes grykave konvencionale.
Kështu, në faza të ndryshme të fluturimit, ju mund të zgjidhni mënyrën më të favorshme: fluturim me përplasje në ngritje dhe ulje, fluturim normal në një kurs horizontal.
Llogaritjet tregojnë se volantja mund të zhvillojë një shpejtësi 1.5-2 herë më të madhe në fluturimin me përplasje horizontale sesa një helikopter me të njëjtën masë, dimensione dhe kapacitet mbajtës, dhe të fluturojë 1.5 herë më tej (me krahun e ndaluar, shpejtësia është 3-4 herë më i madh). Nëse e krahasojmë me avionët e tipit V-22 të konsideruar më lart, atëherë teorikisht shpejtësia e volantit është 40-50% më e lartë, përveç kësaj, pesha e aparatit bosh është 15-20% më pak.
Kur hulumtoi parimet e fluturimit me përplasje, Kiselev hasi shumë probleme që në shikim të parë dukeshin të pazgjidhshme. Llogaritjet paraprake u bindën se fluturimi me përplasje ... ishte aspak i pamundur: kërkohej një frekuencë shumë e lartë përplasjeje për të krijuar forcat aerodinamike të nevojshme për ngritjen, duhet të kishin ndodhur mbingarkesa të mëdha inerciale, të cilat krahët nuk mund t'i përballonin.
Vëzhgimet e fluturimeve të shpendëve në fillim përgjithësisht i hutuan studiuesit. Doli, për shembull, se sipas ligjeve të aerodinamikës elementare, një rosë nuk duhet të fluturojë fare: ngarkesa në krah (raporti i peshës totale të zogut me zonën e krahut) është shumë i lartë. Megjithatë, ajo fluturon. Ose le të themi Chafer. Ai gjithashtu, sipas të gjitha ligjeve, nuk fluturon - kjo përshkruhet në detaje në literaturën popullore për modeluesit e avionëve si një lloj incidenti natyror.
Për një kohë të gjatë besohej se aftësia mbajtëse e krahut të një zogu sigurohet kryesisht nga struktura e puplave: brazda, brazda, qime, zgavra të mbushura me ajër, etj., Prandaj, është e pamundur të bëhet një ngjashmëri mekanike e një të tillë. krah (imagjinoni një aeroplan me pupla - argëtim, apo jo? ?). Sidoqoftë, rezultatet e eksperimenteve të grupit të Kiselev hodhën poshtë këtë këndvështrim. Një krah që përplaset është i aftë të krijojë forcat e nevojshme aerodinamike, pavarësisht nëse është me pendë, rrjetë ( lakuriqët e natës) ose që ka formën e një pllake të sheshtë me brazda (insekte). Pra, nuk bëhet fjalë për pendët - sipas Kiselev, zogut i duhen ato kryesisht për lehtësinë e krahëve të palosshme, për t'u ngrohur dhe për të siguruar lehtësinë e "dizajnit". Dhe jo në brazda - insektet fluturuan në mënyrë të përsosur me krahët e tyre të lyer me bojë. Dhe në çfarë?
Kur prototipi i volantit të parë përplasi krahët në stendë, studiuesit u befasuan kur zbuluan se, pavarësisht paaftësisë së motorit për të sjellë frekuencën e përplasjeve në vlerat e llogaritura, forcat aerodinamike të krijuara nuk ishin të mjaftueshme vetëm për ngritjen, por edhe më i lartë se sa kërkohet! Paradoks. Për t'u "besuar syve të mi", më duhej të bëja një instalim të veçantë në tunelin e erës, i cili ju lejon të futni ashpër krahun në rrjedhën e ajrit. Doli që në fillim forcat aerodinamike rriten ndjeshëm, dhe më pas ulen derisa të vendoset një rrjedhë e palëvizshme. Ky kërcim i fuqisë, për shkak të paqëndrueshmërisë së rrjedhës rreth krahut përplasës, është shumë i dobishëm në shpejtësi të ulëta dhe në modalitetin e fluturimit - është kjo që bën të mundur ngritjen vertikale në kosto minimale energji. Me një rritje të shpejtësisë horizontale të aparatit, vetitë mbajtëse të krahut të përplasjes zvogëlohen, por forca e ngritjes është e lehtë për t'u ruajtur duke rritur presionin e shpejtësisë së ajrit.
Dhe një tjetër përfundimi më i rëndësishëm nga dukuria e përshkruar. Meqenëse jo-stacionariteti i rrjedhës ndihmon në krijimin e forcave të mëdha aerodinamike, të cilat bëjnë të mundur uljen e shpejtësive të kërkuara të fluturimit, ngarkesat e dëmshme inerciale që shkatërrojnë krahun janë përkatësisht të vogla. Për më tepër, forcat aerodinamike dhe inerciale që ngarkojnë krahun, siç doli, nuk shtohen gjatë përplasjes, pasi ato veprojnë në pika të ndryshme të kohës. Të parat janë maksimale në pozicionet e mesme, kur shpejtësia e fluturimit është gjithashtu maksimale, dhe të dytat - në ato ekstreme, kur krahu ndryshon drejtimin e lëvizjes. Dhe ato aerodinamike të dobishme, si rregull, janë më të dëmshme se ato inerciale, që do të thotë se është për ta që duhet të bëhet llogaritja e forcës së krahut. Pra, frika për pashmangshmërinë e shkatërrimit të strukturës nga mbingarkesat e mëdha inerciale janë të pabaza.
Kundërshtarët shprehën shumë dyshime për mundësitë për të rritur peshën dhe madhësinë e automjeteve me krahë. Thuaj, një model pothuajse pa peshë është një gjë, por një makinë me njerëz dhe ngarkesa ... Kiselev kreu shumë teste të krahëve gjeometrikisht të ngjashëm, të cilët ndryshojnë në madhësi me 5 herë, dhe konfirmoi teorinë që ngritja "kapërcen" rritjen e peshës aparat - prandaj, nuk ka arsye themelore për kufizimin e madhësisë së volantëve. Tani në arkivat e grupit Kiselev është një projekt i të ashtuquajturit volant biznesi me peshë 5600 kg, i aftë për të transportuar 10 pasagjerë për 1000 km ose 5 pasagjerë për 1800 km me një shpejtësi lundrimi prej 800 km / orë. Ka zhvillime të tjera, po ashtu larg të qenit “pa peshë”.
Dhe sipas të gjitha llogaritjeve, të konfirmuara nga testet e stolit, këto makina duhet të fluturojnë mjaft normalisht.
Me drejtësi, duhet të theksohet se Kiselev nuk është i vetëm në kërkimin e tij. Studimi i fluturimit me përplasje po ndiqet gjithashtu në mënyrë aktive në Perëndim. Shumë interesante janë zhvillimet e amerikanit Paul McCready, një dizajner i talentuar i cili u bë i famshëm për krijimin e ndryshme mjete jo tradicionale lëvizja nëpër ajër, të tilla si, për shembull, një aeroplan i drejtuar nga muskujt (në vitin 1979, muskujt e pilotit ishin të mjaftueshëm për të fluturuar përgjatë Kanalit Anglez) ose një avion me një motor elektrik të fuqizuar nga krahët e montuar Panele diellore. Në mesin e viteve 80, me mbështetjen më të fuqishme nga strukturat tregtare, McCready ndërtoi diçka që dukej si një pterosaur. Shtypi nxitoi ta pagëzojë pajisjen me volant.
Modeli i krijuar nga McCready nuk mund të ngrihej vetë. Ajo u nis me një çikrik. Përfshirja e krahut në modalitetin e përplasjes në fillim çoi në një rënie të çrregullt (gjatë fluturimit të parë demonstrues në maj 1986, modeli 700 mijë dollarë u thye në betonin e aeroportit; shtypi nuk vonoi të tallej: "Tani është e qartë si vdiqën pterosaurët”). Pastaj aparati u mësua, të paktën, të fluturonte, duke përplasur krahët; audienca, duke e parë këtë në shfaqjen ajrore, bërtiti me kënaqësi, por ... Ekspertët nuk e njohën marifetin si një fluturim të plotë me përplasje. Lëvizjet e ngadalta, me amplitudë të ulët, "të ndrojtura" të krahëve nuk ndërhynë në rrëshqitje në rastin më të mirë. Nuk bëhej fjalë për ngjitje apo rritje të shpejtësisë. Epo, modelja tund krahët dhe tund. Ose ajo nuk mund të kishte tundur - rezultati do të ishte i njëjtë. Kiselev më pas analizoi funksionimin e aparatit MacCready dhe arriti në përfundimin se krahët e tij nuk krijojnë forcat aerodinamike të kërkuara për ngritje.
Dihen edhe zhvillime të tjera. Kiselev është në korrespondencë me Institutin e Hapësirës Ajrore të Universitetit të Torontos, ku në vitin 1992 u krijua dhe u testua me sukses një model i një aparati me krahë me krahë i quajtur ornithopter. Ai lëshohet duke u hedhur në një rrymë ajri, por nuk mund të ngrihet vetë. Për më tepër, lëvizjet rrotulluese të krahut kryhen vetëm për shkak të fleksibilitetit të tij (përafërsisht kështu notojnë patina dhe patina), dhe jo duke e kthyer profilin e krahut në këndet e kërkuara. Përzgjedhja e parametrave të fleksibilitetit është shumë e vështirë. Krahu rezulton të jetë "single-mode"; ndryshoni pak kushtet e jashtme– dhe fluturimi bëhet problematik. Modeli peshon 3.4 kg dhe, me sa duket, është joreale të rritet ndjeshëm masa e tij (kujtojmë se Kiselev's Dragonfly dhe Zhuravl, të cilat tashmë kanë fluturuar, peshojnë 10 kg secila).
Kiselev i njeh rregullisht kolegët jashtë shtetit me zhvillimet e tij dhe ata e prezantojnë atë me të tyret. Idetë nuk janë huazuar nga njëra-tjetra, secili shkon e tij, siç i duket, e vetmja rrugë e drejtë.
Në përgjithësi, automjetet me krahë ndërtohen periodikisht në botë. Publikimet në shtyp na lejojnë të flasim për përparësinë Shkenca ruse në kërkimin e fluturimit me përplasje. Amerika ende e konsideron si zbulim diçka që për ne ka kaluar prej kohësh një fazë. Sigurisht, është shumë e mundur që në disa struktura si NASA të jetë krijuar diçka që pretendon të quhet një volant i plotë, por ne nuk e dimë këtë. Po të nisemi vetëm nga informacioni që është i hapur për të gjithë, mund të argumentohet se në këtë fushë të shkencës jemi ende dhjetë vjet përpara Perëndimit, apo edhe më shumë.
Siç thonë ata, me këtë notë të gëzueshme do të ishte e mundur të përfundonte. Por nuk ka asnjë ndjenjë gëzimi. Një pyetje mjaft e rëndësishme na mundon: nëse jemi kaq të zgjuar, nëse jemi përpara pjesës tjetër të planetit, atëherë pse nuk fluturojmë ende me volant?
Arsyeja është e thjeshtë: paratë. Ose më mirë mungesa e tyre. Sipas llogaritjeve të Kiselyov, ndërtimi i avionit të parë me pilot në botë kërkon rreth 100,000 dollarë. Në përgjithësi, shuma nuk është aq e nxehtë, por ende nuk është gërvishtur së bashku - me sa duket, është e vështirë për njerëzit e shkencës të lundrojnë në kthesat dhe kthesat e ekonomisë sonë të çmendur.
Aerodinamika, duhet menduar, është më e lehtë.
Automjeti i parë i drejtuar (për fillim, Kiselev propozon të bëjë një makinë me një hapje krahësh 7.1 m dhe një peshë ngritjeje 450 kg, e aftë për t'u ngjitur në një lartësi prej 4,500 m dhe për të fluturuar me një shpejtësi prej 150 km/h) mund të jetë e ndërtuar dhe e testuar në një vit e gjysmë. Dhe pastaj ... Pastaj ka mundësi për zbatimin e tij komercial, i cili ju lejon të merrni para për ndërtimin e makinave më komplekse.
Shumë opsione.
Së pari, ekspozita. Vetëm në SHBA mbahen çdo vit më shumë se 400 shfaqje ajrore të gradave të ndryshme dhe çdo ekzotike zhvillohet atje me zhurmë. Reklamimi më i mirë vështirë të mendosh.
Së dyti, zbatimi i drejtpërdrejtë. Muzeu i Shkencës dhe Industrisë në Londër kohët e fundit iu afrua Kiselyov me një kërkesë për të shitur volantin e parë për ekspozim. Dhe firma me famë botërore Sotheby-s ra dakord për shitjen në ankand të volantëve, natyrisht, kur ato të ndërtohen.
Në përgjithësi, kërkesa është tashmë atje. Thjesht nuk ka asnjë ofertë.
Sa do të përfitoni nga kjo? Unë mendoj shumë. McCready e shiti modelin e tij në Muzeun Ajror të Uashingtonit për 3 milionë dollarë, dhe ky nuk është një fletushka e plotë, por vetëm një imitim i tij. Imagjinoni sa mund të blejnë një volant të vërtetë, të pilotuar nga një burrë, dhe përveç kësaj, i pari në botë.
Mjerisht, ndërsa e gjithë kjo duket si bisedë në favor të të varfërve. Të gjithë janë jashtëzakonisht të interesuar, por askush nuk jep para.
Ndoshta ata kanë frikë - po sikur të mos fluturojë? Epo, sigurisht që ekziston një rrezik. Por kush nuk rrezikon...
Ndërsa Kiselev po kërkon para për të ndërtuar volantin e parë, baza e kërkimit teknik ngadalë po bie. Jo shumë kohë më parë, për shembull, ata plaçkitën hangarin ku ruhen modelet. Gjithçka me vlerë materiale u hoq nga pajisjet (nga rruga, kjo shpjegon disa nga mjerimi i ilustrimeve për këtë artikull - nuk ka asgjë për të fotografuar, pajisjet janë çmontuar). Është simbolike për shkencën tonë, e shihni.
Herët a vonë dikush do të ndërtojë një volant. Është për të ardhur keq nëse nuk do të jetë në Rusi, sepse ne jemi të parët në këtë fushë. Mirupafshim. Perëndimi me të bazë teknike dhe ai nuk do të flasë për financat për një kohë të gjatë - atje, duke gjykuar nga botimet, teoria tashmë është në rrugë e sipër, e shihni, së shpejti do të ketë një rezultat praktik. Dhe kur amerikanët fluturojnë, duke përplasur krahët, në pyetjen "Pse jo ne?" do të jetë e mundur të përgjigjemi me një ngritje supet: "Sepse nuk kishte gozhdë në farkë ..." Ose, më saktë, sepse nuk kishte asnjë rubla në çantë.
konkluzioni:
Ekzistojnë dy lloje të modeleve të volanteve: me krahë qendror, pjesa qendrore e krahëve të së cilës është e fiksuar në raport me trupin, dhe pa qendër, me krahë lëvizës. Lloji i dytë i volantit është më interesant në dizajn dhe më i vështiri për t'u prodhuar.
Modeli mahlet V. Fedotov me besim fiton lartësi. Çift rrotullimi në boshtin e mekanizmit të tij të lëvizjes tejkalon 500 N ″ m. Dhe çift rrotullimi i helikës për fluturimin e një avioni me të njëjtën madhësi dhe masë duhet të jetë 20-25 herë më pak. Prandaj përfundimi vijon: tufat e fijeve të gomës në modelet e volanteve duhet të funksionojnë jo për gjarpërim, por për shtrirje. Vetëm në këtë kusht një motor gome me peshë të lejueshme pa pajisje speciale shtesë është në gjendje të krijojë çift rrotullues të mjaftueshëm në bosht. Sidoqoftë, kjo metodë e përdorimit të një motori gome ka një disavantazh të rëndësishëm. Një brez gome shumë i shtrirë konsumon shumë shpejt të gjithë depozitimin energji mekanike, dhe modeli i volantit arrin të bëjë 12-13 përplasje të krahëve të tij dhe të fluturojë horizontalisht vetëm 5-6 m.
Në modelin e volantit të V. Fedotov, është instaluar një motor gome, tufat e fijeve të gomës së të cilit punojnë në tension. Kjo rrethanë ul ndjeshëm, siç u përmend më parë, kohëzgjatjen e fluturimit. A është e mundur të zgjatet fluturimi? Është e mundur, nëse bëni që tufat e fijeve të gomës të punojnë për gjarpërim - atëherë numri i përplasjeve të krahëve do të rritet me më shumë se dhjetë herë. Fitorja është domethënëse. Vetëm ajo arrihet me koston e një ndërlikimi të konsiderueshëm të të gjithë modelit të volantit. Kjo shpjegon pse nuk janë krijuar ende kaq shumë modele të tilla. Drejtimet kryesore në të cilat duhet shkuar këtu janë zvogëlimi i masës së modelit, dizajnimi i një makine mekanike më të avancuar (dhe në të njëjtën kohë të thjeshtë) që krijon çift rrotullues me madhësi të ndryshme në faza të ndryshme të rrotullimit të boshtit. Dhe e fundit. Kur mendoni se cila volant është më e mirë, mos harroni se natyra është e pashtershme në gjetjet e saj "teknike" që ndihmojnë qeniet e gjalla. menyra me e mire përshtaten me mjedisin. Kjo është arsyeja pse përdorimi i "patentave" të natyrës ndihmon në krijimin e avionëve edhe më të avancuar.
Lista e burimeve të informacionit të përdorur:
DOSAAF - Shoqëria Vullnetare për Ndihmë Andropov Aliyev Fedorchuk
revista "motor"
