Ornithopter

Ornithopter [1] ( eng.  ornithopter , från andra grekiska ὄρνις , gen. s. ὄρνιθος  - fågel och πτερόν  - vinge; bokstavligen " fågelvinge " [2] ) - ett flygplan som huvudsakligen stöds av tyngre än luften . hänsyn till luftens reaktioner med dess plan, som ges en svängningsrörelse. [3] På ryska är synonymen  maholet och de beskrivande fågelvingade flygplanen också vanliga [4] ; Akademikern Tikhonravov M. K. tillade också: "Du kan fritt översätta ordet" fågelflygande "" [2] .

I enlighet med bilaga 7 till konventionen om internationell civil luftfart ingår ornitoptrar i gruppen tyngre än luftfartyg utrustade med ett kraftverk. [5] Världens första människodrivna ornithopter kallad Snowbird konstruerades vid University of Toronto (Kanada) 2010. [6] Den 2 augusti samma år satte Snowbird sitt första inofficiella rekord [7] när piloten och kraftverket Todd Reichert flög 145 meter på 19,3 sekunder med en medelhastighet på 25,6 km/h. Ornitoptern lyftes upp i luften med hjälp av en bils dragkraft.

Teoretisk implementering

Muskeldriven ornithopter

Akademikern Tikhonravov M.K. hävdar att huvudproblemet med att skapa en bemannad muskeldriven ornithopter är det otillräckligt höga förhållandet mellan kraften som genererats av en person under lång tid och den totala massan av enheten och piloten själv [8] . Formeln för att beräkna kraften som krävs för att hålla segelflygplanet i luften är följande: [9]

,

var

Akademikern Tikhonravov accepterar nedstigningshastigheten lika med 0,45 m/sek. Förutsatt att vikten av en sådan apparat, tillsammans med piloten, inte får överstiga 100 kg, för att upprätthålla flygplanet, måste kraften förbrukas - 0,6 liter. Med. Samtidigt kan endast tungviktsatleter, vars vikt överstiger den skapade lyftkraften, även utan att ta hänsyn till flygplanets vikt [8] , uppnå sådana kraftindikatorer .

För närvarande har slutsatserna från akademiker Tikhonravov motbevisats, inklusive experimentellt. Idrottare-cyklister är inte mycket tyngre än vanliga människor, men samtidigt kan de utveckla en effekt på 5-6 W per kg vikt [10] (vilket för en cyklist som väger 85 kg är 0,7 hk) och behålla den under flera timmar (vanlig varaktighet av landsvägstävlingar), och vid mållinjen i slutet av ett femtimmars landsvägslopp, kan cyklister kort utveckla en maximal effekt på 1600 watt till 1700 watt.

Således är muskelplan byggda på principen om en "flygande cykel" (en pilot, som en cyklist, roterar pedalerna med fötterna, varifrån rotationen överförs till propellern ) är för närvarande ganska många och kan långa flygningar. Världsrekord [11]  — en flygning på 115 km på 3 timmar 54 minuter 59 sekunder i fotspåren av den legendariska Daedalus från ön Kreta till fastlandet gjordes av den grekiske cyklisten-atleten K. Kanellopoulos ( Grekland på sommaren 1984) OS ) på muskelplanet " MIT Daedalus ".

Sålunda är det största problemet effektiviteten av flaxande flygning.

Flaggande flygforskning

Intresset fanns och finns också i Ryssland . N. E. Zhukovsky , som studerade fåglarnas flygningar, utvecklade sina aerodynamiska teorier. Akademiker M. K. Tikhonravov och G. I. Petrov gjorde ett betydande bidrag till studiet av flaxande flygning .

Konstruktionen av ornithoptrar i Ryssland utfördes av en grupp av prof. V. A. Kiseleva. Med god finansiering och statligt stöd har laboratoriet uppnått betydande resultat. Ett stort antal experiment genomfördes, en aerodynamisk teori om flaxande flygning skapades och ett antal flaxande flygande modeller byggdes, varav den största vägde 12 kg. I början av 1990-talet i laboratoriet i Kiselev utvecklades ett projekt för en bemannad ensitsflygmaskin med en startvikt på 450 kg. En del av medlen anslogs till och med för projektet, men omstruktureringen möjliggjorde inte genomförandet av planen [13] .

Stort intresse för ornithoptrar observerades i Sovjetunionen under för- och efterkrigstiden, för dessa ändamål skapades på frivillig basis en flaxande flygkommitté , som inkluderade tusentals civila aktivister, varav cirka femhundra var i Moskva (bland vilka det fanns 6 doktorer i vetenskap, cirka 40 kandidater vetenskaper, 300 ingenjörer, 100 piloter). Arbetet utfördes tillsammans med ornitologer från Institutet för djurmorfologi vid USSR Academy of Sciences under ordförandeskap av motsvarande medlem av USSR Academy of Sciences Professor VV Golubev [14] .

Orthopter

Själva idén med en ornithopter - ett fågelvingat flygplan - innebär en imitation av naturliga prototyper, fåglar och insekter, både i form av vingar och i deras rörelser.

Men några uppfinnare, i ett försök att skapa ett bemannat fordon på muskeldragkraft, kom på ganska intrikata lösningar, som till exempel jalusivingar [15] [16] , som försökte överträffa den naturliga lösningen med ett tekniskt tillvägagångssätt.

En av de vanligaste typerna av icke-fågelliknande flaxande anordningar är en orthopter ( eng.  orthopter , från andra grekiska ορθός  - rak och πτερόν  - vinge; "rakvingad") - ett flygplan som använder ett direkt "slag" av vingplanet under ett slag för att få lyft långt ner. [fyra]

Ornithoptrar i världen

År 1908, i staden Tiflis på Makhatskaya-berget, ägde en serie av trettio framgångsrika flygningar av en muskulös ornithopter-glider med fotpedal av A. V. Shiukov rum. [17] År 1921 , 1934 och 1935, genomförde B. I. Cheranovsky experiment på flygningar på ornithopters segelflygplan. 1936 genomförde OSOAVIAKHIM framgångsrika bänktester av en handmanövrerad muskulös ornithopter designad av P. I. Smirnov. Under bänktester gled piloten M. I. Chekalin längs en kabel från ett berg beläget vid en segelflygstation i byn Trikotazhnoye. [17] .

1981 genomfördes den flaxande flygningen och demonstrerades för pressen av Prof. Valentin Kiselev, som rapporterats i tidningarna "Komsomolskaya Pravda", "Trud", "Moskovsky Komsomolets" daterad 6 november 1981. , och sedan andra tidningar och tidskrifter i Sovjetunionen och utomlands.

Den amerikanske designern Paul McCready känd för sitt muskeldrivna flygplan från 1979 som flög över Engelska kanalen, byggde 1986 en modell av en pterosaurie med en flaxande vinge. Modellen lanserades med en katapult , sedan planerade hon, den flaxande vingen slogs på, men så att de långsamma rörelserna av vingen med en liten amplitud helt enkelt inte stör modellen. Det var bara en yttre imitation av flaxande flykt. Som ett resultat såldes modellen till Smithsonian Museum för 3 miljoner US-dollar. .

Det andra projektet utvecklades av en amerikansk-kanadensisk grupp ledd av professorn James Delourier vid University of Toronto . I september 1991 lyckades de demonstrera flygningen av en radiostyrd modell som vägde 3,36 kg. .

2002 kom det rapporter om att Delourier hade byggt ett bemannat flygplan som aldrig kunde flyga. Hans beräkning enligt publicerade data visade att denna enhet inte kunde flyga. Flygningen skedde dock 2006, men endast med hjälp av en extra raketmotor . Delourier själv anser inte att detta är en övning i flaxande flygning. .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Ordet "ornithopter" på Gramota.ru . Hämtad 12 juli 2012. Arkiverad från originalet 15 mars 2016.
  2. ↑ 1 2 Tikhonravov, 1937 , sid. fyra.
  3. ↑ Bilaga 7 till konventionen, 2003 , sid. ett.
  4. ↑ 1 2 Aviation: Encyclopedia, 1994 , sid. 330.
  5. ↑ Bilaga 7 till konventionen, 2003 , sid. 5.
  6. ↑ Världens första ornithopter . cnews.ru (23 september 2010). Hämtad 2 maj 2020. Arkiverad från originalet 30 augusti 2020.
  7. ↑ Ornithopter testvideo . Hämtad 26 april 2017. Arkiverad från originalet 18 augusti 2017.
  8. ↑ 1 2 Tikhonravov, 1937 , sid. 89-90.
  9. ↑ Tikhonravov, 1937 , sid. 91.
  10. ↑ Cykeleffektivitet . Hämtad 7 februari 2020. Arkiverad från originalet 7 februari 2020.
  11. ↑ Längsta flygning (distans) Arkiverad 20 maj 2014 på Wayback Machine .
  12. ↑ Flying Newsreel Arkiverad 11 februari 2017 på Wayback Machine . // Flying , april 1960, v. 66, nr. 4, sid. 70.
  13. ↑ V.A. Kiselev. Det är dags att vifta med vingarna! Tidningen "Teknik - Ungdom" 09/2015 . Tillträdesdatum: 26 december 2015. Arkiverad från originalet 26 december 2015.
  14. ↑ Economov L. A. Sök efter vingar: Anteckningar om Volgarev. - M .: Kunskap , 1969. - S. 270-384 sid. - (Life of great ideas. Issue 1) - Upplaga 150 tusen.
  15. ↑ Valery Bozdunov. Principen för bildandet av lyftkraften för vingarna på en ornithopter . www.aviajournal.com. Hämtad 17 juli 2012. Arkiverad från originalet 11 januari 2014.
  16. ↑ Persienner istället för fjädrar  // Ung tekniker: magasin. - 1982. - Nr 08 . - S. 68-69 .
  17. ↑ 1 2 I. N. Vinogradov "Aerodynamics of Soaring Birds", All-Union Voluntary Society for the Promotion of Aviation, förord ​​av professor Vl. Golubeva, DOSARM förlag , Moskva, 1951, DOSARM tryckeri i Tushino, G-50348, kapitel X. "Laboratoriestudier av fågelvingar", avsnittet "Flyga med flaxande vingar", s. 115-116

Litteratur

Länkar

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk
I bibliografiska kataloger