Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2009 № 01

Важной особенностью самолета было многощелевое крыло, которое состояло как бы из нескольких отдельных узких крылышек, связанных в единое целое, как крыло парящей птицы. Многощелевое крыло создает большую подъемную силу при малых размерах, и при полете воздух оказывает такому крылу небольшое сопротивление.

Так называется самолет, построенный американцем Робертом Старром. Он имеет 3 пары крыльев с размахом по 2 метра, установленных одно за другим. Весит самолет 328 кг, имеет мотор мощностью 85 л. с и развивает скорость 333 км/ч. Сейчас он зарегистрирован в Книге рекордов Гиннесса как самый маленький самолет в мире. К сожалению, «Жирная пчела-2» очень неустойчива. Летать на ней мог лишь сам Р. Старр — военный летчик, имевший большой опыт управления истребителями.

Другой недостаток «Пчелы» — небольшое аэродинамическое качество. В 1988 г. во время полета на высоте 200 м отказал мотор, и самолет не смог плавно опуститься на землю, а пилот получил тяжелую травму. «Жирная пчела-2» была восстановлена и с тех пор находится в музее штата Аризона.

Создание столь миниатюрных самолетов дело весьма увлекательное, но все же любители предпочитают самолеты с размахом крыльев около 5 метров. Их несложно строить и хранить дома или на даче.

Полетал — положи в шкаф!

Легчайший самолет в мире построил В. Богомолов в 1961

Анри Менье и его «Небесная блоха», 1932 г.

«Жирная пчела» Роберта Старра самый маленький самолет в мире.

Самолет «Небесная блоха» долгое время считался одним из самых маленьких в мире. Он имел размах крыльев 5,3 м и фюзеляж длиною 3,5 м. Построил его в 1932 г. влюбленный в авиацию французский парикмахер Анри Менье. Не зная теории и не имея опыта, руководствуясь одной лишь интуицией, он научился на своем самолете летать и… стал одним из самых известных авиаконструкторов.

Примерно так выглядел в 1903 году полет профессора Ленгли на его самолете схемы «тандем».

«Блоха» имела своеобразную и очень редкую аэродинамическую схему «тандем»: два почти одинаковых крыла — переднее выше заднего и немного больше его. Переднее крыло могло изменять угол атаки и таким образом, изменяя подъемную силу, набирать высоту или снижаться.

Увлечение «Небесной блохой» охватило многие страны. Не обошло оно и нашу страну. В 1936 г. инженер П.Д. Грушин создал свой вариант «блохи». Он пришел к выводу, что в схеме «тандем» заднее крыло должно быть наравне с передним или несколько выше его. Тогда подъемная сила крыльев возрастает, а сопротивление уменьшается. По такой схеме он сделал бомбардировщик. Но ему, как и французам, где на базе «блохи» пытались построить истребитель, в работе помешала Вторая мировая война…

После войны за рубежом интерес к легким самолетам схемы «тандем» возрос с новой силой. Во Франции развернулось серийное производство «Небесной блохи» новых, облагороженных форм. Однако высокое расположение переднего крыла сохранилось. Это увеличило сопротивление и не позволило создать самолет с низким расходом топлива.

В Австралии схема «тандем» получила развитие в самолете Stratos ultralight. Его переднее крыло сделали стреловидным и присоединили к прямому заднему крылу посредством вертикальных перемычек. Таким способом конструкторы получили прочную и легкую конструкцию — вес пустого самолета составил всего лишь 78 кг. Аппарат оказался очень устойчив в полете. Стреловидное крыло в сочетании с вертикальными перемычками уменьшило образование вихрей, обычно сбегающих с концов крыльев, и это резко снизило сопротивление.

Stratos ultralight — самый совершенный ил сверхмалых.

На заднее крыло удалось поставить мотор с толкающим винтом, который имеет гораздо более высокий КПД, чем применяемый обычно тянущий. В результате дальность полета крохотного самолета с размахом крыльев всего 5,4 м превысила 5000 км.

Интересны летающие модели сверхмалых самолетов.

Если их делать в масштабе 1:2 или 1:5, то в полете они в значительной мере сохраняют устойчивость и способность к планированию, как и их оригиналы.

На рисунке представлена контурная планирующая модель самолета Stratos ultralight, имеющего самое большое аэродинамическое качество среди всех сверхмалых самолетов. Модель состоит из двух частей — стреловидного крыла с фюзеляжем и с вертикальным оперением, а также заднего прямого крыла. Первая часть модели вырезается из сложенного пополам листа ватмана.

Для соединения крыльев при помощи клея на вертикальном оперении вдоль пунктирных линий делаются отгибы. Такие же отгибы имеются и на концах прямого крыла. Они играют роль вертикальных перемычек, уменьшающих сопротивление.

Для придания модели поперечной жесткости, ее фюзеляж раскрыт в виде буквы «V» и сверху заклеен овальной перемычкой, на которой крепится груз, служащий для установки правильного положения центра тяжести модели. В нашем случае это сложенная пополам полоска кровельного железа размерами 10x120 мм. После несложной регулировки, модель начинает летать так хорошо, что ей не хватает места в обычной комнате.

А. ВАРГИН

Рисунки автора

ПОЛИГОН

Загадка механического паука

Дорогая редакция!

На одном из стендов выставки НТТМ в 2008 году я сфотографировал странную шагающую модель, похожую на паука. Но поговорить с участниками стенда не успел. Не знаете ли вы, как эта модель может быть устроена?

Максим Царьков, г. Тула

Человек издавна пытается подражать живой природе. На первых порах с этой целью создавались механические подобия живых существ и даже людей. Так, задолго до нашей эры у китайских императоров были рычащие механические драконы и поющие птицы. Европейцам, если верить легендам, показывали механического рыцаря, который демонстрировал свое умение владеть мечом, что позволяло императору гордиться мастерством своих подданных. Сохранились смутные сведения о механических куклах в Древнем Риме. Но достоверно в Европе такие «игрушки» появились позднее.

По преданию, немецкий философ Альберт Великий (ок. 1193–1280), потратив 20 лет труда, создал механическую женщину, которая могла говорить и ходить. Его ученик, знаменитый богослов Фома Аквинский, вероятно, испугавшись, ударил ее палкой, и она рассыпалась на множество металлических деталей.

Более ничего подобного Альберт Великий сделать не успел, однако оставил нам немало сбывшихся предсказаний. Среди них точно назвал столетие открытия Америки — «берега по ту сторону Геракловых столбов», а также время, когда люди полетят на Марс и Луну. Было у него и предсказание, относящееся к нашей теме: «Будет создана шагающая машина, в которой сидят люди».

Шагающий робот очень сложен.

Предсказание Альберта Великого сбылось: уже давно созданы, например, шагающие экскаваторы. Есть и военные роботы, способные двигаться по сильно пересеченной местности.

Часто они похожи на рыцарей в жестких панцирях или на крабов. Двигаются они очень даже неплохо. Один из таких роботов, получивший название BigDog, разработан в США. Он сохраняет равновесие даже на льду, может скакать на своих четырех ногах рысью и иноходью.

Есть роботы, прекрасно лазающие по деревьям, по ровным каменным стенам, умеющие ходить по потолку. Вот только делают они это слишком медленно или, лучше сказать, не очень быстро. Специалисты считают, что дело в недостаточной мощности управляющего компьютера. Хоть он и делает миллиарды операций в секунду, а мало — нужны триллионы. Может быть, это и так, но вспомним: даже обычная муха с ее крошечным мозгом летает с огромной для ее размера скоростью и в доли секунды успевает оценить опасность и спастись. Так что компьютер компьютером, но очень важен еще и алгоритм движения робота.

Несколько рычагов и шарниров — вот и вся «начинка» механического паука.

Уже упомянутые шагающие экскаваторы существуют девяносто лет и передвигаются, не нуждаясь в сложных вычислительных комплексах. То же можно сказать о модели механического паука, фотографию которой прислал нам Максим Царьков. Главное, что ее отличает от многих других механизмов, — это простота.

Паук имеет две пары ног, приводимых в действие кривошипом. Каждая нога состоит из четырех ведущих стержней, образующих параллелограмм. Один конец каждого из стержней параллелограмма соединен с неподвижной осью на корпусе или с пальцем кривошипа. На рисунке разными цветами показаны положения звеньев ног паука при полном обороте кривошипа.