Юный техник, 2004 № 10

— Когда-то еще Леонардо да Винчи, размышляя над тем, как бы человеку научиться летать, обратил внимание на полет птиц и насекомых. У живых летунов многому научились Н.Е.Жуковский и профессор Ветчинкин, — рассказывал мне Никита Куприков, учащийся лицея № 1511 при МИФИ. — Но со временем все эти наглядные примеры стали забываться. Уже крылья самолетов Можайского и братьев Райт были мало похожи на крыло птицы.

Посмотрите на крыло современного самолета. Его аэродинамика имеет мало что общего с крыльями живых летунов. Но хорошо ли это?

Никита решил это проверить, взяв за основу всем хорошо известный самолет Як-40. Самолет неплохо себя зарекомендовал на авиалиниях средней протяженности, но значит ли это, что конструкция его оптимальна?

Куприков построил из пенопласта небольшую летающую модель Як-40. Однако наряду со стандартными крыльями он попеременно стал оснащать модель крыльями различных птиц, изображения которых взял из книг по биологии, отсканировал, а затем привел в масштабное соответствие со своей моделью. Причем, как сказал Никита, работу во многом облегчила компьютерная система геометрического моделирования Solid Works, которой он воспользовался.

В итоге Никита получил 11 вариантов сменных крыльев. Оснащая ими поочередно модель, он провел по 10 планирующих полетов, стараясь по возможности стандартизировать все условия запуска. Затем полученные экспериментальные данные опять-таки были обработаны на компьютере, и это позволило построить диаграммы дальностей планирования модели самолета и провести аппроксимацию полученных значений.

В итоге исследователю удалось сделать следующие выводы:

1. Дальность планирования, прежде всего, линейно зависит от размаха крыла — чем он больше, тем лучше планирует модель. Аналитическую зависимость дальности планирования от размаха крыла удалось выразить следующей формулой: L = 0,116∙l _кр + 1,2.

2. Применение на модели крыльев аиста и цапли позволило увеличить дальность планирования в среднем на 10–15 %.

3. Крылья на базе геометрии семян клена и ясеня, обладая не самыми оптимальными летными качествами, тем не менее за счет простоты изготовления позволяют улучшить исходные характеристики базовой модели.

4. Использование крыльев колибри и альбатроса позволит увеличить экологичность полета по сравнению с исходным крылом самолета на 15–20 %.

Последнее, пожалуй, требует дополнительного разъяснения. Конечно, на модели Никиты не было двигателей и, стало быть, он не мог оценить их экологичность напрямую. Поэтому свой вывод он сделал на основании косвенных рассуждений. «Как известно, альбатрос способен находиться в воздухе чуть не сутками, практически не взмахивая крыльями, а используя ветровые потоки над океаном. Колибри же день-деньской вьется над цветками, действуя крыльями с такой частотой, что их даже не видно.

Ни то ни другое не возможно, если бы природа не позаботилась о максимальной эффективности процессов, их отточенности, — рассуждает Никита. — А стало быть, нам и здесь есть чему поучиться…»

К сказанному остается добавить следующее. Исследование Никиты попало в одну из самых болевых точек современной авиации. Автор самостоятельно нащупал концепцию гибких крыльев, над созданием которых бьются сейчас ведущие авиаконструкторы планеты. Подробнее мы постараемся рассказать об этих исследованиях в одном из будущих номеров журнала, а пока лишь похвалим Никиту за грамотность и своевременность его разработки.

Публикацию подготовил С. ЗИГУНЕНКО

ДОСЬЕ ЭРУДИТА Жители Марса обнаружены на Земле?

Колонии микробов, которые вполне могли быть жителями Марса, обнаружены на Земле, пишет научный журнал Nature. В глубине гор Биверхед в штате Айдахо группа американских ученых под руководством микробиолога Дирка Лавли из Университета Массачусетса напала на след микроорганизмов, существующих в, казалось бы, самых неподходящих для жизни условиях. Колонии микробов содержались в пробах грунта, извлеченных из сверхглубоких скважин.

Анализ показал, что на поверхности Земли такие микробы не встречаются, поскольку принадлежат к экстремофилам. Они живут в таких условиях, в которых не способны существовать никакие другие формы жизни. Микробы, способные выживать в экстремальных условиях, по всей вероятности, и были первыми обитателями Земли.

«Кроме того, колонии микробов-экстремофилов вполне могут служить живой моделью первичных форм внеземной жизни, которая скрывается, например, под поверхностью Марса или внутри спутника Юпитера — Европы, — полагает Лавли. — Удивительные организмы, выявленные в пробах грунта по их ДНК, легко обходятся без солнечного света и без органического углерода. Вместо этого они используют в качестве источника энергии водород из камней, а в качестве побочного продукта выделяют метан».

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»