Юный техник, 2001 № 04

Машина отличается повышенной комфортабельностью и буквально напичкана электроникой, она следит за давлением в шинах, сама включит дворники при дожде, зажигает габаритные огни, когда стемнеет… Словом, никаких забот — только гляди на дорогу.

Техническая характеристика:

Диапазон мощностей двигателей… от 136 до 210 л.с.

Привод… на передние колеса

Максимальная скорость… 240 км/ч

Надувные подушки… спереди и с боков, а также надувные шторки

Длина… 4870 мм

Ширина… 1826 мм

Высота… 1460 мм

ПОЛИГОН Новые старты машущего крыла

Крохотная птичка весом в 30 г способна пролететь над океаном без отдыха 3500 км, затратив на это 10 г «топлива»— собственного жира. Однако самолет, потратив запас топлива, составляющий третью часть его массы, способен пролететь втрое дальше — 12–15 тыс. км. Поэтому работать над машущим крылом лишь ради его экономичности нет смысла.

Другое дело — его универсальность. Действительно, птица или насекомое, лишь меняя траекторию движения одного и того же крыла, могут вертикально взлетать, зависать в воздухе, переходить в горизонтальный полет. То же самое, казалось бы, может делать вертолет. Но у него расход энергии выше, чем у птицы и самолета. Еще менее экономичен истребитель вертикального взлета. Так что, возможно, махолет может занять место между самолетом и вертолетом. Экономичный и простой летательный аппарат мог бы взлетать и садиться вертикально, зависать в воздухе, а если надо — развивать сверхзвуковую скорость. Но…

Форма крыла самолета неизменна. Его поведение можно изучать при постоянной скорости. Это позволило создать хоть и довольно сложную, но достаточно точную теорию крыла.

Машущее же крыло непрерывно меняет профиль и форму. Все его точки движутся с переменными скоростями. Теория крыла самолета к нему почти неприменима. Аппаратура, позволяющая изучать мельчайшие подробности обтекания крыла самолета, абсолютно не пригодна для изучения работы крыла насекомых и птиц. А потому к созданию махолета ученые шли практически на ощупь.

Очень часто изобретатели создавали махолеты, похожие на стрекоз или птиц (рис. 1). (Возможно, это такая же ошибка, как паровоз с ногами или пароход с хвостом рыбы.) Поэтому сегодня мы уделим внимание конструкциям, в которых отсутствует слепое подражание живой природе.

В Московском авиационном институте им. С.Орджоникидзе махолетами занимаются давно. Еще в 1940 году старший инженер кафедры аэродинамики А.И. Болдырев испытал крыло. в котором колебалась лишь небольшая его часть — предкрылок (рис. 2).

Рис. 2

Оказалось, что подъемная сила крыла возрастала при этом в четыре раза да еще появлялась мощная горизонтальная тяга. Специалисты поначалу отнеслись к идее скептически. Но когда построенная инженером Б.С.Блиновым летающая модель с бензиновым мотором во время доклада взлетела прямо со стола и разбилась о потолок зала, в идею поверили. В 1946 году Болдырев построил самолет с предкрылком. (Размах крыльев — 6 м; взлетный вес — 290 кг; мощность мотора — 22 л.с.) Предкрылок на стенде создавал тягу — 90 кг, и этого было вполне достаточно для полета. Но произошла поломка пары шестерен, и больше испытания не возобновлялись.

Над махолетами работали не только в МАИ. На страницах «ЮТа» вы не раз читали о разработке в США микромахолетов размером со стрекозу или голубя. Судя по наличию патента России N? 2162428, такие работы ведутся и у нас. В этом патенте речь идет о крыле, которое представляет собой гибкий конденсатор, изгибающийся под действием электростатических сил. Но, если, судя по патентам, американские махолеты копируют движения крыльев стрекозы или мухи — крыло при ходе вниз закручивается вдоль продольной оси на некоторый угол, позволяющий создать значительную подъемную силу и некоторую горизонтальную тягу, а при ходе вверх подъемная сила не создается, а напротив, возникает толчок вниз, — крыло махолета, описанное в российском патенте, работает иначе. При движении вверх-вниз оно проходит через этапы свертывания в спираль, чем, по мнению авторов, достигается снижение отрицательной подъемной силы.

Нужно сказать, что новые патенты на летательные аппараты с машущими крыльями в нашей стране выдаются почти каждый год. Одно из таких изобретений, махолет «ПЧЕЛА» (патент РФ N? 2007337), очень любопытно.

Двенадцать створчатых крыльев аппарата расположены подобно лепесткам ромашки (рис. 3).