Ornitopter

Ornitopter [1] ( eng.  ornitopter , din altă greacă ὄρνις , gen. p. ὄρνιθος  - pasăre și πτερόν  - aripă; literal " aripă - pasăre " [2] ) - o aeronavă mai grea decât aerul, care este susținută în zbor în principal de luarea în considerare a reacțiilor aerului cu planurile sale, cărora li se dă o mișcare de balansare. [3] În rusă, sinonimul  maholet și avionul descriptiv cu aripi de pasăre sunt de asemenea comune [4] ; Academicianul Tikhonravov M. K. a mai adăugat: „Puteți traduce liber cuvântul“ pasăre -zburător „” [2] .

În conformitate cu anexa 7 la Convenția privind aviația civilă internațională, ornitopterii sunt incluși în grupul de aeronave mai grele decât aerul echipate cu o centrală electrică. [5] Primul ornitopter alimentat de oameni din lume, numit Snowbird, a fost construit la Universitatea din Toronto (Canada) în 2010. [6] Pe 2 august a aceluiași an, Snowbird a stabilit primul său record neoficial [7] când pilotul și motorul Todd Reichert a zburat 145 de metri în 19,3 secunde cu o viteză medie de 25,6 km/h. Ornitopterul a fost ridicat în aer folosind tracțiunea unei mașini.

Implementare teoretică

Ornitopter cu putere musculară

Academicianul Tikhonravov M.K. susține că principala problemă în crearea unui ornitopter cu propulsie musculară cu echipaj este raportul insuficient de mare dintre puterea generată de o persoană pentru o perioadă lungă de timp și masa totală a dispozitivului și pilotul însuși [8] . Formula de calcul a puterii necesare pentru a menține planorul în aer este următoarea: [9]

,

Unde

Academicianul Tikhonravov acceptă rata de coborâre egală cu 0,45 m/sec. Cu condiția ca greutatea unui astfel de aparat, împreună cu pilotul, să nu depășească 100 kg, pentru a menține zborul la nivel, puterea trebuie consumată - 0,6 litri. Cu. În același timp, numai sportivii grei, a căror greutate depășește forța de ridicare creată, chiar și fără a lua în considerare greutatea aeronavei [8] , pot obține astfel de indicatori de putere .

În prezent, concluziile academicianului Tikhonravov au fost infirmate, inclusiv experimental. Sportivii-bicicliști nu sunt cu mult mai grei decât oamenii obișnuiți, dar în același timp sunt capabili să dezvolte o putere de 5-6 W pe kg de greutate [10] (care pentru un biciclist care cântărește 85 kg este de 0,7 CP) și să o mențină. timp de câteva ore (durata obișnuită a curselor rutiere), iar la linia de sosire la sfârșitul unei curse rutiere de cinci ore, bicicliștii pot dezvolta pe scurt o putere maximă de la 1600 de wați la 1700 de wați.

Astfel, planurile musculare , construite pe principiul unei „biciclete zburătoare” (un pilot, ca un biciclist, rotește pedalele cu picioarele, din care rotația este transmisă elicei ) sunt în prezent destul de numeroase și capabile de zboruri lungi. Recordul mondial [11]  — un zbor de 115 km în 3 ore 54 minute 59 secunde pe urmele legendarului Daedalus de la insula Creta până pe continent a fost realizat de ciclistul-atlet grec K. Kanellopoulos ( Grecia la vara anului 1984 ). Olimpiade ) pe planul muscular „ MIT Daedalus ”.

Astfel, principala problemă este eficiența zborului flapping.

Cercetarea zborului flapping

Interesul a existat și există și în Rusia . N. E. Jukovski , studiind zborurile păsărilor, și-a dezvoltat teoriile aerodinamice. Academicienii M. K. Tikhonravov și G. I. Petrov au avut o contribuție semnificativă la studiul zborului flapping .

Construcția ornitopterelor în Rusia a fost realizată de un grup de prof. V. A. Kiseleva. Cu o finanțare bună și sprijin guvernamental, laboratorul a obținut rezultate semnificative. Au fost efectuate un număr mare de experimente, s-a creat o teorie aerodinamică a zborului cu flăcări și au fost construite o serie de modele de zbor cu aripi batante, dintre care cel mai mare cântărea 12 kg. La începutul anilor 1990 în laboratorul din Kiselev, a fost dezvoltat un proiect pentru o mașină zburătoare cu un singur loc cu echipaj cu o greutate la decolare de 450 kg. O parte din fonduri a fost chiar alocată pentru proiect, dar restructurarea nu a permis implementarea planului [13] .

Un mare interes pentru ornitopteri a fost observat în URSS în perioada antebelică și postbelică, în aceste scopuri, pe bază de voluntariat, a fost creat un comitet de zbor flapping , care includea mii de activiști civili, dintre care aproximativ cinci sute erau în Moscova (printre care au fost 6 doctori în științe, aproximativ 40 de candidați Științe, 300 de ingineri, 100 de piloți). Lucrarea a fost realizată în comun cu ornitologii de la Institutul de Morfologie Animală al Academiei de Științe a URSS, sub președinția Membrului Corespondent al Academiei de Științe a URSS, profesorul VV Golubev [14] .

Ortopter

Însăși ideea de ornitopter - un avion cu aripi de pasăre - implică o imitație a prototipurilor naturale, păsărilor și insectelor, atât sub formă de aripi, cât și în mișcările lor.

Cu toate acestea, unii inventatori, în încercarea de a crea un vehicul cu echipaj cu tracțiune musculară, au venit cu soluții destul de complicate, cum ar fi, de exemplu, aripile de lavrie [15] [16] , încercând să depășească soluția naturală printr-o abordare tehnică.

Unul dintre cele mai obișnuite tipuri de dispozitive de flapping care nu sunt asemănătoare unei păsări este un ortopter ( eng.  ortopter , din altă greacă ορθός  - drept și πτερόν  - aripă; „cu aripi drepte”) - o aeronavă care folosește o „lovitură” directă de către planul aripii în timpul unei curse pentru a obține portare în jos. [patru]

Ornitoptere din lume

În 1908, în orașul Tiflis de pe muntele Makhatskaya, a avut loc o serie de treizeci de zboruri reușite ale unui planor-ornitopter muscular cu o pedală de pedală de către A. V. Shiukov. [17] În 1921 , în 1934 și 1935, B. I. Cheranovsky a efectuat experimente pe zboruri pe planoare ornitoptere. În 1936, OSOAVIAKHIM a efectuat teste de succes pe banc ale unui ornitopter muscular acţionat manual, proiectat de P. I. Smirnov. În timpul testelor pe bancă, pilotul M. I. Chekalin a alunecat de-a lungul unui cablu dintr-un munte situat la o stație de planoare din satul Trikotazhnoye. [17] .

În 1981, zborul de flapping a fost efectuat și demonstrat presei de către Prof. Valentin Kiselev, după cum se raportează în ziarele „Komsomolskaya Pravda”, „Trud”, „Moskovsky Komsomolets” din 6 noiembrie 1981. , iar apoi alte ziare și reviste din URSS și din străinătate.

Designerul american Paul McCready faimos pentru aeronava sa motorizată din 1979, care a zburat deasupra Canalului Mânecii, a construit în 1986 un model de pterozaur cu o aripă care bate. Modelul a fost lansat folosind o catapultă , apoi ea a planificat, aripa care batea a fost pornită, dar astfel încât mișcările lente ale aripii cu o amplitudine mică pur și simplu să nu interfereze cu modelul. Era doar o imitație exterioară a zborului zburător. Drept urmare, modelul a fost vândut Muzeului Smithsonian pentru 3 milioane de dolari SUA. .

Al doilea proiect a fost dezvoltat de un grup american-canadian condus de profesorul de la Universitatea din Toronto James Delourier . În septembrie 1991, au reușit să demonstreze zborul unui model radiocontrolat cu o greutate de 3,36 kg. .

În 2002, au existat rapoarte conform cărora Delourier ar fi construit o aeronavă cu pilot care nu putea zbura niciodată. Calculul său conform datelor publicate a arătat că acest dispozitiv nu putea zbura. Cu toate acestea, zborul a avut loc în 2006, dar numai cu ajutorul unui motor rachetă suplimentar . Delourier însuși nu consideră că acesta este un exercițiu de zbor de batere. .

Vezi și

Note

  1. ↑ Cuvântul „ornitopter” pe Gramota.ru . Preluat la 12 iulie 2012. Arhivat din original la 15 martie 2016.
  2. ↑ 1 2 Tihonravov, 1937 , p. patru.
  3. ↑ Anexa 7 la Convenție, 2003 , p. unu.
  4. ↑ 1 2 Aviația: Enciclopedia, 1994 , p. 330.
  5. ↑ Anexa 7 la Convenție, 2003 , p. 5.
  6. ↑ Primul ornitopter din lume . cnews.ru (23 septembrie 2010). Preluat la 2 mai 2020. Arhivat din original la 30 august 2020.
  7. ↑ Video cu testul ornitopterului . Preluat la 26 aprilie 2017. Arhivat din original la 18 august 2017.
  8. ↑ 1 2 Tihonravov, 1937 , p. 89-90.
  9. ↑ Tihonravov, 1937 , p. 91.
  10. ↑ Eficiența bicicletei . Consultat la 7 februarie 2020. Arhivat din original pe 7 februarie 2020.
  11. ↑ Cel mai lung zbor cu motor uman (distanță) Arhivat 20 mai 2014 la Wayback Machine .
  12. ↑ Flying Newsreel Arhivat pe 11 februarie 2017 la Wayback Machine . // Zburând , aprilie 1960, v. 66, nr. 4, pp. 70.
  13. ↑ V.A. Kiselev. Este timpul să bateți din aripi! Revista „Tehnologie – Tineret” 09/2015 . Data accesului: 26 decembrie 2015. Arhivat din original pe 26 decembrie 2015.
  14. ↑ Economov L. A. Search for wings: Notes of Volgarev. - M .: Cunoașterea , 1969. - S. 270-384 p. - (Viața ideilor mărețe. Numărul 1) - Tiraj 150 mii.
  15. ↑ Valery Bozdunov. Principiul formării forței de ridicare a aripilor unui ornitopter . www.aviajournal.com. Preluat la 17 iulie 2012. Arhivat din original la 11 ianuarie 2014.
  16. ↑ Jaluzele în loc de pene  // Tânăr tehnician: revistă. - 1982. - Nr 08 . - S. 68-69 .
  17. ↑ 1 2 I. N. Vinogradov „Aerodinamica păsărilor care planează”, Societatea de voluntariat a întregii uniuni pentru promovarea aviației, prefață de profesorul Vl. Golubeva, editura DOSARM , Moscova, 1951, tipografia DOSARM din Tushino, G-50348, capitolul X. „Studii de laborator ale aripilor de păsări”, secțiunea „Zburând cu aripi care bat”, pp. 115-116

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice