Как сделать самолет птеродактиль
Обновлено: 05.07.2024
Хотя ранее программа опытно-конструкторских работ по Pterodactyl IV создала самолет с хорошими характеристиками управляемости и трехместной кабиной для багажа, его характеристики с двигателем Gipsy III был хуже, чем у некоторых других присутствующих на рынке типов истребителей, разработанных компаниями или частными владелецами. Имея ввиду этот факт, а также ограниченный гражданский рынок в условиях сложившегося в Великобритантурии депрессивного экономического климата, компания Westland решила не ставить Pterodactyl IV в производство.
Это решение заставило Джеффри Хилла и его команду бесплатно сосредоточить свое внимание на следующем в серии "птеродактилей": боевом самолете с высокими характеристиками - той машины, которую Хилл лелеял еще в 1926 году с представления Министерству авиации двух проектов истребителей. Очевидно, что в конфигурации "птеродактилей" сектор обстрела, предусмотренный для установленных сзади подвижных пулеметов, делал эту машину наиболее подходящий для разработки в качестве двухместного истребителя. Таким образом, это была основа предложений, представленных в 1931 году компанией Westland в Министерство авиации. Под эти предложения была составлена специцикация F.3/32, требования которой касались создания двухместного истребителя с тянущим винтом, вооруженного двумя установленными вперед неподвижными пулеметами Vickers и одним установленным в задней кабине подвижным пулеметом Lewis. В качестве двигателя для самолета был указан Rolls-Royce PV.G - развивавший 600 л.с. вариант двигателя Kestrel с испарительной системой охлаждения, ставший известным как Goshawk. С этим стимулированием технический проект на Pterodactyl V был начат Гербертом Меттэмом, который отвечал за рабочие нагрузки, обнаружил, что это была очень долгая и сложная задача, усугублявшаяся отсутствием данных о безопасных пределах распределения нагрузки на стреловидном крыле с комбинированными изгибающей и скручивающей нагрузками. Испытания в аэродинамической трубе с моделями также выявили областей потенциальных аэродинамических проблем с различными характеристиками сваливания прямолинейного центроплана и консолей крыла со стрловидностью в 47°.
Хотя Хилл сохранил ту же базовую конфигурацию, что и у предшественника, однако Pterodactyl V имел гораздо более усовершенствованную и абициозную конструкцию для удовлетворения требований на боевой самолет. Для маневренного истребителя, в возможности которого включается и полет на спине, необходимы повышенные прочность и жесткость, которые обеспечиваются принятем конфигурации полутораплана, которая также имела ряд других преимуществ. Из-за малого фюзеляжа с небольшим внутренним пространством для укладки маленькое нестреловидное нижнее крыло могло вмещать боеприпасы, установленные на бомбодержатели для серии мелких бомб. Также это крыло служило для установки на консольных балках балансировочных стоек шасси. Наибольшее значение имела способность нижнего крыла обеспечивать дополнительную подъемную силу без увеличения размаха.
Фюзеляж был изготовлен из дюралевых труб квадратного сечения, соединенных трубчато-клепаными укрепляющими накладками; аналогичным образом двигатель устанавливался на стальные трубы квадратного сечения. Поскольку длина фюзеляжа была только 17 футов 4 дюйма (5,28 м), то было необходимо малое количество шпангоутов или панелей силовой конструкции, которые были, в основном, капот редуктора, задняя перегородка моторного отсека, опорная конструкция приборной панели, передний шпангоут кабины и откидное место. Также как и основная стойка шасси силовые элементы фюзеляжа несли съемные металлические панели: только конденсатор - или радиатор (нижняя часть фюзеляжа) и кабины пилота и стрелка были окружены обшивкой. Первоначально выхлопные газы от обоих блоков цилиндров выходили через патрубки. В кормовой части моторного отсека были крепления для маслобака, радиатора, который выступал из правого борта фюзеляжа, и вертикального топливного бака в форме наперстка. Кабина пилота была расположена позади задней кромки верхнего крыла, благодаря чему он получил прекрасный круговой обзор.
Два пулемета Vickers были установлены с их казенными частями на полпути вниз по сторонам кабины пилота под слегка выпирающими обтекателями; они стреляли через длинные желоба в сторонах фюзеляжа. Пустые стреляные гильзы и звенья должны были выбрасываться через желоба в сторонах фюзеляжа. Округлая задняя часть фюзеляжа понижалась за кабиной пилота и была предназначена для установки разработанной Хиллом электрогидравлической пулеметной башни. Патент №436071 (Patent No.436071) на башню был выдан на имя Capt G T R Hill and Petters Ltd в июне 1935 года. Неподвижное опорное кольцо, являвшееся частью конструкции фюзеляжа, имело внутреннее кольцо, которое вращалось на шариковых подшипниках и несло пулеметную установку, регулируемое сиденье, прицел, все приводные механизмы и механизмы управления, запасные оружейные барабаны и турель. Одиночный пулемет Lewis был установлен на борту с оружейными барабанами внутри для экономии места и обеспечивает легкий доступ для замены барабана. Считалось, что эта башня, возможно, могла быть "вознесена" на планер, однако не было найдено никаких документальных или фотографических доказательств, показывающих, что полностью оборудованная рабочая башня была установлена или летала на самолете. Тем не менее, Гаральд Пенроуз четко вспоминает, что летающий Pterodactyl V был оснащен макетом "аэродинамической формы башни для проверки эффекта обтекания его воздушным потоком".
Два тандемно установленных колеса основной стойки шасси были расположены на поворачавающейся раме, установленной на одиночной опоре с масляным амортизатором. Амортизатор был установлен в скобе над передним колесом, которое могло поворачиваться на небольшой угол; на заднее колесо устанавливался только тормоз. Кислородное и радиооборудование устанавливалось в обеих кабинах.
Покрытые полотном профили крыла RAF 34 являлись частями отдельных (правой и левой) консолей верхнего крыла. Консоли имели два I-образных лонжерона, изготовленных из дюралюминиевых балок с ребрами из элементов жесткости из катаных профилей и сборные дюралевые балочные нервюры. В своих "корневых" частях консоли заканчиваются мощными прочными нервюрами, соединенными шарнирно, но на удивление соединение не имело каких-либо поддерживающих стоек. Передняя кромка была целиком из дюралюминия и шла назад до переднего лонжерона, создавая прочную жесткую коробчатую конструкцию. Чтобы добавить прочности на основных несущих силовых элементах нервюры были дублированы: прямой центроплан прекращался у второй нервюры и на его внешних концах находились стенки балок. Дополнительные нервюрынаходились там же , где две пары поддерживающих стоек центроплана от верхних лонжеронов присоединялись к консолям крыла и где соединялись V-образные бипланные стойки. Трубчатые элементы сжатия под углом между передними и задними лонжеронами, связывая усиливающее нервюры. Элевоны подобной конструкции с трубчатыми лонжеронами и нервюрами установлены на внешних сторонах верхнего крыла. Автоматические предкрылки Handley Page изначально были связаны с интерцепторами (spoilers) передней кромки крыла. Овальные кили и рули направления были установлены на законцовках верхнего крыла, рули направления также могут использоваться в качестве воздушных тормозов. Небольшое нижнее крыло было аналогичной конструкции, но не имело управляющих поверхностей. Тем не менее, оно было снабжено прочными точками крепления для балансировочных стоек шасси, которые первоначально состояли из длинных прямых направляющих, прикрепленных к верхним частям V-образных бипланных стоек и к нижнему крылу. Стойки снабжены защитными колодками.
Постройка Pterodactyl V в течение 1932 года продвигалась достаточно быстро и к осени она была завершена. Затем самолет был подготовлен к наземным испытаниям двигателя и рулежечным испытаниям в Йовиле. Гаральд Пенроуз поднял самолет в небо и в первом полете успешно выполнял рулежки, но во время начала второго полета консоль левого крыла разрушилась, когда небольшая стойка между задним лонжероном и балансировочной стойкой шасси вышла из строя. Впоследствии было обнаружено, что была допущена незначительная ошибка в расчетах эксцентрической нагрузки стойки. По возвращении на завод верхнее крыло было снято, после чего было выполнено несколько испытаний на прочность и было начато общее перепроектирование. Это привело к перестройке верхнего крыла с усиленными балансировочными стойками шасии, а также к некоторым другим небольшим изменениям. Во время работы двигателя и одного пробега при рулении было обнаружено, что испарительная система двигателя Goshawk I была склонна к перегреву. Таким образом, были запланированы большие конденсаторы с некоторой модификацией системы охлаждения. Эта работа заняла около шестнадцати месяцев, после которых Pterodactyl V снова был готов для дальнейших рулежечных испытаний в Йовиле. Рулежки были завершены в мае 1934 года, после чего самолет, пока еще без опознавательных знаков, был отправлен на авиабазу Королевских ВВС в Андовере (RAF Andover) для своего первого полета.
До этого полета Гаральд Пенроуз сделал пять или шесть прямых пробежек почти до точки подъема в воздух, чтобы проверить характеристики самолета на этапе разбега. Затем он вырулил обратно в ангар для некоторых окончательных доработок двигателя и проверки управления движением. После успешно выполненного взлета Пенроуз направил самолет в медленный подъм на высоту 4000 футов (1219,2 м), в ходе которого он обнаружил, что поперечное управление было тяжелым, реакция по тангажу была легкой и быстрой. На этой высоте с брошенным штурвалом он летел прямо и ровно и не показал опасных тенденций. Хотя ранние испытания в аэродинамической трубе показали, что проблемы сваливания были неочевидными, тем не менее элевоны даже при потере равновесия могли легко управляться. После 20-минутного полета Пенроуз приземлился. Позднее в тот же день он вылетел на самолете обратно в Йовил, где программа испытаний была продолжена.
Почти сразу же появились проблемы с силовой установкой: испарительная система двигателя Goshawk требовала еще большего конденсатора с помощью нового шестиугольного воздухозаборника заменившего первоначальное устройство с округлым входом, а на взлете крутящий реактивный момент двигателя наклонял самолет в сторону левой балансировочной стойки шасси. Эта последняя проблема была облегчена смещением основных колес на 2 дюйма (0,051 м) от центральной оси фюзеляжа, добавлением к полозьям изогнутых подкосов и заменой колодок на маленькие колеса. Другие изменения включали перемещение предкрылков Handley Page к внутренним частям консолей крыла. Поскольку интерцепторы были признаны ненужными, то пломбировочной проволокой они были зафиксированы в закрытом положении и крепящимися к сломавшимся в ходе вторых рулежечных испытаний стойкам крыла. Также правому элевону был добавлен триммер. В этой конфигурации Pterodactyl V нес обозначение компании Westland "P8", нанесенное черной краской на сторонах фюзеляжа позади кабины, и 29 августа самолет был доставлен на презентацию авиационной прессы в Йовиле. Позднее P8 было заменено на кокарды и серийный номер Королевских ВВС K2770.
В ходе продолжавшихся летных испытаний было установлено, что в пикировании крылья изгибались из-за отсутствия жесткости при кручении, поэтому внешние части крыльев были перепроектированы и усилены. Когда в октябре Джеффри Хилл покинул Westland ответственность за проект стал нести неопытный Эдвард Петтер (Edward Petter), которому со стороны Герберта Меттэма была поставлена задача наблюдения за текущем развитием Pterodactyl V. Путевая неустойчивость, вызванная взаимодействием между боковым и путевым рысканием, получила наименование "голландский шаг". Проблема частично была разрешена путем установки под углом сходимости больших киля и руля направления. Зимой 1934-35 годов в рамках подготовки к запланированным испытаниям самолета с дополнительным весом установленной башни была проведена вторая программа модификации. Эта программа включала в себя установку более мощного 615-сильного двигателя Goshawk II, который для компенсации веса башни был перенесен на 2 фута (0,61 м) вперед, создавая дополнительный отсек в передней части фюзеляжа. Выхлопной коллектор был установлен у каждого ряда цилиндров с направленной под углом вниз большой выпускной трубой и был утоплен в носу фюзеляжа, в то время как носовой воздухозаборник кондерсатора был изменен на грушевидную форму с расположенными ниже корней нижнего крыла утопленными выходными отверстиями. Эти изменения придали фюзеляжу более обтекаемый и гладкий внешний вид. Другие изменения представляли собой две несшие вес планки, которые выступали из задней части фюзеляжа для изменения центра тяжести, противоштопорный парашют в нижней части фюзеляжа и дальнейшие изменения системы охлаждения двигателя. В этом виде летные испытания показали, что увеличенная боковая площадь удлинненного фюзеляжа нарушила продольную устойчивость и два больших подкосных киля были прикреплены под верхним крылом внутри элевонов. В дальнейшем при исследовании пределов диапазона эксплуатационных режимов полёта Пенроуз обнаружил, что в некоторых маневрах управление очень тяжелое, а в петлях Нестерова самолет был очень чувствительным к управлению положениями поверхностей управления. В пикировании на скорости около 170 миль/ч (274 км/ч) элевоны скручивались по длине, серьезно влияя на управляемость. Тем не менее, доводочные летные испытания продолжались и когда "башня" была установлена - хотя, вероятно, были установлены только турель с крепежным кольцом - Гаральд Пенроуз вспоминал о выполнении серии пикирований для проверки ее влияния на управляемость самолета.
Начальник научно исследовательского управления (Director of Scientific Research) Министерства авиации 20 февраля 1936 года ответил на это письмо, заявив, что из-за трудностей управления на взлете и непригодность аэродрома в Мартлшем-Хите плюс время, необходимое пилотам Королевских ввс для получения достаточного опыта полетов без излишнего риска на самолете K2770, "было решено, что никаких дальнейших летных испытаний или доводки не должны проводиться, однако доклад мистера Пенроуза должен быть принят, поскольку он является наибольшим авторитом с опыт лётной работы на самолетах этого типа". В письме было подтверждено, что самолет будет храниться в RAE, а также будет доступен для любых, необходимых в будущем, дальнейших исследований.
Экология
Новые исследования крупнейшего птеродактиля показали, что эти животные были слишком крупными, а их мышцы – слишком слабыми, чтобы оторваться от земли и подняться в воздух. Несмотря на это, птеродактилям удавалось летать. Они использовали холм или обрыв, слетая вниз и ловя потоки ветра, что позволяло им парить, как это делают дельтапланы.
Ученые сделали новый анализ окаменелых останков огромного птерозавра кетцалькоатля, который обитал в конце Мелового периода в районе современного Техаса. Кетцалькоатль имел размах крыльев около 10 метров и примерно был сравним по размерам с современным истребителем F-16. Это был последний птеродактиль, который мог смотреть с высоты на динозавров 65 миллионов лет назад.
Новые исследования показали, что эти летающие рептилии имели вес около 70 килограмм. Такой вес животного является практически максимальным ограничением, чтобы оно могло спокойно летать, согласно палеонтологу Санкару Шаттерджи (Sankar Chatterjee) из Техасского Технического Университета в Лаббоке.
Птеродактиль кетцалькоатль
Шаттерджи заинтересовался кетцалькоатлем, так как некоторые другие ученые утверждали, что животное весило намного больше - около 200 килограмм и могло отрываться от земли, отталкиваясь с помощью 4-х конечностей и в последний момент расправляя крылья:
С помощью авиационной компьютерной симуляции Шаттерджи проанализировал вероятные способности кетцалькоатля и других птерозавров. Результаты исследований показали, что при таком весе кетцалькоатль вообще не мог летать, отрываясь от земли с помощью прыжка. Чтобы взлетать и поддерживать полет, ему нельзя было иметь размеры современного жирафа. Максимальный его вес должен быть не более веса среднего человека.
"Это максимальная граница веса для летающего существа, - сказал Шаттерджи. – При весе более 70 килограмм живые существа не могут взлететь". Если кетцалькоатль мог летать, ему нужно было бы оттолкнуться от отвесной горы или холма и парить в воздухе.
Впрочем, некоторые другие исследователи оспаривают мнение Шаттерджи. Эти животные имели 2,5-3-метровые головы, 3-метровые шеи, торсы размером с торс взрослого человека и задние конечности длиной 2,5-метра. Только скелет кетцалькоатля весит около 20 килограмм.
Если мягкие ткани достигали веса около 50 килограмм, то это был бы довольно отощавший птеродактиль, так как, чтобы поддерживать такой скелет, необходимо больше массы. Исследователи также полагают, что невероятно толстые кости передних конечностей могут говорить о том, что, несмотря на большой вес, животные могли взлетать, отталкиваясь от земли.
Чтобы понять, кто же из ученых прав, требуется провести еще немало исследований.
Как сделать летающего динозавра оригами подробно в этом видео. Птеродактиль оригами еще одна поделка в коллекцию .
Наша видео инструкция научит вас делать оригами птеродактиля (птеранодона) из бумаги. В непонятных моментах .
Điều khoản sử dụng: Vui lòng Lưu ý rằng tất cả nội dung (Ngoại trừ âm nhạc) trong video là bản quyền, yêu cầu không copy, .
Продолжаем публиковать посты, посвященные сборке моделей динозавров от Тадаши Мори. На этот раз мастер предлагает нам сложить довольно простого птеродактиля. Как известно, птеродактили проживали на нашей планете в юрском и меловом периодах. Это была высокоспециализированная группа рептилий, которая смогла приспособиться к жизни в воздухе. Название этим рептилиям дал Жорж Кювье в 1801 году.
Фото by Juan David Herrera Cuartas
Для сборки модели птеродактиля вам понадобится:
- любой квадратный лист бумаги — Тадаши Мори делает акцент на том, что какая-либо специальная бумага для сборки не нужна, подойдет даже бумага для принтера;
- 30-40 минут свободного времени.
Фото by ShaunlerGracie_origami
Это довольно упрощенная, но в то же время очень реалистичная модель птеродактиля, которая по подробному видео-уроку сможет освоить даже новичок. Помимо видео, есть также паттерн.
Читайте также: