Спрашивали - Отвечаем

На этом, наверное, можно было бы и закончить рассказ о неудачном эксперименте, если бы за ним не прослеживались гораздо более серьезные исследования и изобретения. Руководитель группы специалистов Нью-Йоркского университета Л.Бенет, занимающийся исследованиями полета насекомых, выразился совершенно определенно: "Если мы сумеем разобраться в аэродинамике полета майского жука, то либо откроем вопиющее несовершенство современной теории полета, либо выясним, что майский жук обладает каким-то до сих пор не известным способом создания подъемной силы".

Действительно, согласно теории ни майский, ни другие жуки летать не должны. Совершенно точно установлено, что их тоненькие хрупкие крылья, коэффициент подъемной силы которых меньше единицы, просто не способны поднять в воздух жука массой почти в целый грамм. Но жук-то летает!..

Некоторые причины такого несоответствия попытался понять киевский инженер В.Стоялов. После нескольких лет экспериментов он выяснил: майскому жуку в немалой степени помогают летать жесткие хитиновые надкрылья.

Прежде чем взлететь, майский жук поднимает надкрылья под определенным углом кверху. Частые взмахи машущих крыльев образуют под ними зону повышенного давления. Выше надкрыльев, напротив, образуется зона пониженного давления. Подъемная сила возрастает, и жук благополучно взлетает.

И это только одна из тайн, окружающих полет насекомых и птиц. Взгляните хотя бы на крыло обыкновенной, а еще лучше фруктовой мухи через увеличительное стекло или под микроскопом. С точки зрения современных специалистов по самолетостроению, мушиное крыло - форменное аэродинамическое безобразие. Оно все в желобках, вмятинах, микроскопических волосках... Такое крыло словно бы специально предназначено для того, чтобы взвихривать, взбаламучивать воздушный поток вместо того, чтобы его сглаживать, как это делают авиаконструкторы на крыльях современных летательных аппаратов.

Впрочем, так оно и есть на самом деле. Об этом свидетельствуют специальные исследования. До сих пор считалось, что во время полета крылья насекомых и других летунов погружены в так называемый ламинарный пограничный слой воздуха, который сглаживает все неровности. Однако последние данные заставляют эту точку зрения пересмотреть: судя по всему, на машущем крыле такой слой отсутствует. При машущем полете, видимо, выгоднее использовать как раз турбулентные вихри для получения большей подъемной силы. Сложный же рельеф поверхности крыла позволяет живым летунам лучше управлять воздушными потоками.

Причем и само крыло, скажем, того же насекомого, благодаря скоординированной работе мышц, движется при взмахе по довольно сложной траектории, как бы описывая своим концом восьмерку. Поначалу оно опускается прямо вниз, опираясь всей лопастью на воздух, давая своеобразный толчок, поднимающий тело насекомого вверх. Впрочем, опускание крыла идет не совсем уж прямо - небольшие даже по отношению к насекомому мышцы прямого действия, волокна которых прикреплены вблизи крыла, смещают маховую часть чуточку вперед. В нижней части своего пути крыло также поворачивается несколько вокруг своей продольной оси. Пластина его становится вертикально, и в таком положении крыло движется вверх и назад. Гребная пластина ударяет по воздуху, словно весло по воде, обеспечивая насекомому продвижение вперед. Дойдя до крайней верхней и задней точки, крыло снова поворачивается вокруг продольной оси, и плоскость его опять принимает горизонтальное положение. Затем цикл повторяется.

Конечно, столь сложный цикл движений пока.не по силам современным летательным аппаратам. Может быть, именно поэтому нынешние махолеты, строящиеся силами как отдельных энтузиастов, так и целыми лабораториями (одна из таких лабораторий, например, вот уже несколько лет работает в МАИ), правильнее было бы назвать не "летами", а "прыгами". Они, подобно упитанной курице, лишь отрываются от земли, а летать толком не могут.

Впрочем, погодите...

Летом 1989 года один такой махолет все-таки полетел! "Во время Всесоюзното слета сверхлегких летательных аппаратов (СЛА-89), - сообщает журнал "Изобретатель и рационализатор", - на глазах у изумленной публики летал махолет, как стрекоза. Его построили ребята из клуба юных техников при Боткинском механическом заводе под руководством инженера В.Топорова..."

Что же представляет собой воткинский махолет? Это тандем с двумя парами крыльев - в точности как у стрекозы. На длинном, стрекозином же хвосте оперение обычного, самолетного типа. При планировании с зафиксированными крыльями махолет может пролететь, постепенно снижаясь, довольно значительное расстояние. А вот если завести микродвигатель МКД-0,25 мощностью около 0,25 л.с., его мощности оказывается достаточно, чтобы шестикилограммовая машина летела по прямой со скоростью 32 км/ч.

Учтите, 24 кг на лошадиную силу - это фантастическая нагрузка. Для сравнения: у транспортного самолета она равна 4-5 кг/л.с., а у сверхлегкого рекордного мотопланера - 12 кг/л.с.