Мускулолет своими руками
Добавил пользователь Владимир З. Обновлено: 20.09.2024
Человек всегда мечтал летать, как птица. Не получилось — аэродинамика птиц оказалась сложней, чем кажется. Поэтому мир завоевали самолёты, вертолеты, квадрокоптеры и множество других летательных аппаратов.
А ведь именно такой принцип полета представляли себе ученые прошлого, к нему не раз возвращались инженеры современности. Неужели ничего не вышло?
Вышло. Но эффективность оказалась сомнительной, практичность довольно низкой. Да и времена были трудные для России , чтобы хотя бы продолжать исследования.
Что такое орнитоптер?
Махолёт или орнитоптер — аэродинамический летательный аппарат, движителем которого является машущее крыло. Именно оно позволяет летать птицам, насекомым и летучим мышам, а так же вымершим птерозаврам.
Человек издавна мечтал имитировать их полёт, создавая крылья для полета. Раз за разом, век за веком.
В научных целях орнитоптеры создают массово, но никакого практического применения они не имеют: они необходимы для исследований машущего полета, и на данный момент цели грузоперевозок не ставится.
Все дело в том, что создание более крупных махолётов сталкивается со значительными трудностями. Множество конструкций на практике подтвердили этот вывод, хотя в ряде случаев позволяли перемещать значительные нагрузки.
Тем не менее, интерес к орнитоптерам не угасает: теоретически они могли бы иметь значительно более высокий КПД, чем самолёты, использующие пропеллеры или реактивные двигатели для создания тяги.
Дело в том, что их подъёмная сила и горизонтальная тяга создаётся за счет взмаха крыла, поэтому на малых скоростях махолёт может взлетать с места, с нулевым углом атаки.
У самолета эти процессы разделены — для одного используется крыло, для второго — двигатель.
Поэтому ему необходимо задрать нос и крыло, а такой взлёт увеличивает затраты энергии на преодоление сопротивления воздуха. На малых скоростях, ведь уже после взлета и набора высоты достаточно маленького крыла.
Первый шаг — провал. Второй — ещё один
Впервые махолет спроектировал Леонардо да Винчи . Вероятно, до него какие-то попытки создать устройство, копирующее полет птицы, тоже были, но именно он оставил после себя чертежи орнитоптера, приводимого в действие силой человека.
Ученый даже оставил комментарии для испытателя летательного аппарата в 1485–1487 годах:
«Этот прибор ты испытаешь над озером и наденешь в виде пояса длинный мех, чтобы при падении не утонуть.
Надобно также, чтобы опускание крыльев производилось силою обеих ног одновременно, дабы ты мог задерживаться и балансировать, опуская одно крыло быстрее другого, смотря по надобности, так, как ты видишь это делают коршуны и другие птицы.
И при том, опускание посредством двух ног всегда бывает более мощным, чем посредством одной.
Результаты испытаний его конструкции неизвестны — по всей видимости, сам Леонардо не осуществил задумку. Однако известно о более поздних попытках испытания. Увы, конструкция оказалась неспособна к полету.
Подобные аппараты строились и в других странах. Даже в России известно не менее десятка документов, описывающих полеты на махолётах с мускульной тягой (мускулолётах).
Развитие теории в России
Первым теоретиком машущего полета стал наш соотечественник Н.Е. Жуковский, который, изучая полеты птиц, разрабатывал свои аэродинамические теории.
Здесь же впервые появилось решение задачи о парении в спокойной и неспокойной атмосфере, в горизонтальной плоскости, со снижением и набором высоты. Эту работу стоит рассматривать как первое научное обоснование полета и создание теории фигур высшего пилотажа.
В 1920–1930 годах попутно с основной работой Михаил Тихонравов , создатель первой жидкостной советской ракеты, провел объемное исследование способов полета живых существ — птиц и жуков, а так же попытался разработать модель махолета.
К теме махолетов он смог вернуться только в 1981 году, когда группа студентов под его руководством осуществила и продемонстрировала машущий полет с помощью нескольких радиоуправляемых моделей махолетов весом 7-10 кг.
Ими же были созданы проекты больших пилотируемых машущекрылых летательных аппаратов различного назначения, в том числе пилотируемого человеком махолета, способного перелететь через Ла—Манш.
Одновременно с ними коллектив В. А. Киселева создал завершенную аэродинамическую теорию машущего полета и ряд летающих моделей с машущим крылом, наибольшая из которых была весом 12 кг.
Первые опыты. Успешные и не очень
Пока одни развивали теорию машущего (и обычного) полета, другие лица России активно строили конструкции, по мнению разработчиков, способные перевозить человека.
Одним из первых в 1895 году был продемонстрирован незаконченный орнитоптер конструкции А.Н. Костикова -Алмазова с высотой около 4 метров. Создатель попытался собрать средства для завершения изготовления и проведения экспериментов, но спонсоры так и не были найдены.
Работавшему примерно в эти же годы В.А. Татаринову повезло чуть больше — ему удалось получить правительственное финансирование, которое использовалось для постройки орнитоптера зонтичными крыльями с самостоятельно открывающимися клапанами. Однако и эта работа не была окончена.
Первый махолёт, построенный в России в начале ХХ века больше известен как орнитоптер Смурова. Аппарат имел мотоциклетный двигатель в 3,5 л.с., от которого имелся привод на крылья и колёса.
По замыслу автора, аппарат должен был разгоняться на старте тяговым усилием своих передних колёс от двигателя, а после переключения двигателя на крылья — взлетать.
Аппарат был испытан в 1913 году на московском аэродроме в присутствии Н. Е. Жуковского , но не взлетел.
В 1908 году, в городе Тифлис на Махатской горе, состоялась серия из тридцати успешных полётов мускульного орнитоптера-планера с ножным педальным приводом А.В. Щиукова. Однако, этот аппарат не получил развития.
Советский мускулолёт, который почти взлетел
После революции к махолетам не возвращались длительное время. Только в 1936 году Осавиахим провёл успешные стендовые испытания пилотируемого орнитоптера с ручным приводом (мускулолета) П.И. Смирнова , в ходе стендовых испытаний которого пилот М.И. Чекалин скользил по тросу с горы на планерной станции.
Действительно удачной стала конструкция Б.И. Черановского , который в 1921, 1934 и 1935 годах проводил опыты по полётам на орнитоптерах-планёрах.
Его идеи легли в основу первого научно проработанного пилотируемого планера-орнитоптера на мускульной тяге БИЧ-18 с предельно облегченным планером, построенного в 1936-1937 годах при поддержке ОСОАВИАХИМа.
Планер был выполнен в виде биплана с двумя подвижными крыльями, которые приводились в движение посредством тяг при действии пилота на подвесные педали. Крепление крыльев к фюзеляжу осуществлялось с помощью специальных шарниров, верхние крылья были снабжены элеронами. Хвостовое оперение выбрали обычное, что позволило сконцентрировать все управление в одной ручке.
Конструкция должна была при маховых движениях крыльев должно было препятствовать колебаниям фюзеляжа.
Аппарат массой всего 72 кг (с пилотом — 130 кг) получил размах крыла 7 м, удлинение при горизонтальном положении крыльев — 7 при общей их площади в 8 квадратных метров. Таким образом, нагрузка на несущую поверхность составила смешные даже по меркам авиации того периода 13 кг/м2.
Испытывался БИЧ-18 по специально разработанной М.К. Тихонравовым программе, предусматривавшей испытания его сначала как планера, а затем как орнитоптера.
Четыре первых полета БИЧ-18 прошли 10 августа 1937 на аэродроме в подмосковном поселке Тайнинка. Аппарат выходил при помощи резинового амортизатора на высоту 7-10 м. Первые два планирующих полета без взмахов нижнего крыла орнитоптер совершил на расстояние 120-130 м. В четвертом полете пилот сделал 6 взмахов и пролетел 430 м на высоте 7-10 м.
Всего было совершено около 150 полетов. Заметно было небольшое увеличение дальности полета при взмахах крыльев.
Последующие исследования БИЧ-18 при помощи дыма показали, что толстые несущие крылья планера не создавали тяги при взмахах, поскольку Черановский считал, она будет появляться за счет деформации крыла. Однако на практике этого не произошло.
Так вполне успешный проект остался в истории.
И до наших дней
Большой вклад в изучение машущего полета и создание махолетов внес инженер В.М. Топоров . Команда под его руководством создала несколько моделей махолетов.
Возможен ли махолёт в принципе?
Ещё в пятидесятые годы прошлого столетия исследования, проведенные специалистами ЦАГИ , показали, что тренированный человек может развить мощность 1,36 л. с. (1 кВт) в первую секунду.
После получасовой работы его мощность будет примерно в два раза меньше: с помощью мускулов можно взлететь, но потом потребуется использование планерных свойств аппарата.
Которое, в свою очередь, зависит от аэродинамического качества — отношения подъемной силы к силе лобового сопротивления.
Авиаконструктор О.К. Антонов пояснял:
Известно также, что у человека на грудные мышцы приходится всего лишь около 1 % массы тела, тогда как у у птиц этот показатель — 17 %. Именно поэтому человек, махая руками с пристегнутыми к ним крыльями, летать не может — приходится использовать ноги или другой двигатель.
А вот его использование до последнего момента не представлялось возможным: у инженеров просто не было высокомощных и лёгких силовых установок.
Будущее машущего полёта: Airbas и другие
Несмотря на выводы теории и множество неутешительных экспериментов, разработки мускульных и других махолетов продолжаются.
В рамках проекта Human-Powered Ornithopter аэрокосмического института университета Торонто (UTIAS) при помощи студентов из университетов Пуатье и Делфта в 2010 совершил полёт аппарат Snowbird, который стал первым успешным пилотируемым махолётом на мускульной тяге, способным на устойчивый горизонтальный полёт.
Аппарат весом 42 кг получил размах крыльев 32 м и был выполнен только из углеволокна, полимеров и бальсы — легкой авиационной древесины.
Длинные гибкие крылья приводятся в движение силами пилота; для этого используются тросы. Управление взмахами осуществлялось автоматической упругой конструкцией, использующей только комбинацию аэродинамических и инерционных сил.
Аппарат разогнали с помощью автомобиля-буксировщика, после чего Snowbird полетел со стабильной скоростью и высотой, преодолев за 19,3 сек расстояние в целых 145 метров.
Более удачным оказался проект того же технологического университета Делфта DelFly Explorer: крошечный махолёт массой всего 20 грамм с размахом крыльев в 28 сантиметров не только летает 9 минут без остановки, но и умеет самостоятельно ориентироваться в воздухе, избегая столкновений с преградами.
Впрочем, аналогичный миниатюрный робот-махолёт американской компании AeroVironment размером с колибри в 2009 и вовсе научился выполнять различные фигуры высшего пилотажа, показав способность к зависанию и маневрированию с высокой точностью.
Ещё дальше пошли разработчики орнитоптера проекта FlappingFlight под собственным названием Park Hawk научили полностью повторять движения живой птицы, меняя высоту, скорость и направление полета с помощью интенсивности взмаха крыльями.
Наконец, авиастроительный концерн Airbus в 2019 провёл испытания прототипа беспилотного самолёта под названием AlbatrossOne с несущими поверхностями, на которые инженеров вдохновило крыло альбатроса: самолёт получил подвижные законцовки, способные зафиксироваться при необходимости.
Подвижная часть занимает около трети крыла. Конструкция реагирует на турбулентность и порывы ветра, улучшает аэродинамические свойства, снижает нагрузку на фюзеляж.
Испытания прошли успешно — теперь компания собирается внедрить идею в серийных пассажирских лайнерах, повысив устойчивость полета и в очередной раз снизив удельный расход топлива.
Поэтому, хотя мускульные орнитоптеры для человека так и не вошли в обиход, идеи русских конструкторов остаются живее всех живых, возрождаясь в новых проектах для новых, ранее невиданных сфер применения.
Кто знает, возможно уже через пару десятков лет именно машущие крыльями дроны заменят привычные нестабильные квадрокоптеры, беспилотные вертолеты. Да и на больших самолетах мы их точно увидим ещё не один раз.
Хотите заработать $ 250 000? Постройте легкий вертолет на мускульном приводе и продержитесь в воздухе 60 секунд. Вам кажется это легко? Никто не смог сделать это за минувшие 32 года. Но две команды очень, очень близки к победе.
Попытка Рейхерта
Atlas — это машина, построенная Тоддом Рейхертом для соискания премии Сикорского — между прочим, $250 000, не шутка! Деньги достанутся тому, кто первым поднимется в воздух на вертолете с мускульной тягой. Премия была учреждена в 1980 году, но в течение длительного времени никто не осмеливался заявить на нее свои права. Зато в 2012-м премия внезапно получила новый виток популярности. Видимо, сейчас, когда самолеты зачастую летают без помощи человека, снова разгораются страсти вокруг древних фантазий — научиться летать, не используя для этого ничего, кроме мускульной силы.
Ажурная конструкция занимает половину футбольного стадиона неподалеку от Торонто. Ее крестообразный каркас из углепластиковых трубчатых ферм выглядит почти бесплотным – сразу и не поймешь, что это законченный механизм. На конце каждой из четырех ферм – двухлопастный винт из пенопласта, бальсы и майлара. А из самого центра этой зыбкой конструкции почти 40 метров в диаметре свисает путаница из тонких строп, на которой болтается велосипедная рама.
Конькобежец мирового класса, Рейхерт крепко сложен и потому сам может пилотировать свой аппарат. Первые эскизы вертолета Atlas он сделал в конце 2011 года, затем всю зиму провел за чертежами, прорабатывая детали. Прошлой весной с помощью системы Kickstarter он раздобыл $35 000 на реализацию своего проекта. А летом при поддержке студентов-добровольцев собрал аппарат в старом амбаре.
30 августа 2012 года Рейхерт смог лишь частично оторвать свой аппарат от земли — это не так и плохо, но времени остается все меньше и меньше. Главным препятствием на пути к победе следует считать не законы физики, а конкурентов — команду из университета штата Мэриленд, поскольку они тоже почти дотянулись до заветного приза. В их распоряжении больше денег, больше добровольных помощников, да и доводкой своего аппарата они занимаются намного дольше. Если удача окажется на их стороне — а сегодня это представляется вполне вероятным, — вся работа Рейхерта пойдет насмарку.
Труды Стэрака
Чтобы вертолет смог взлететь на одной только мускульной тяге, лопасти пропеллеров должны быть очень большими. На снимке – крытый стадион и вертолет Atlas, который команда Рейхерта готовит к очередной попытке взлета.
Идея, положенная в основу обоих проектов, незамысловата. Если нам нужна тяга, мы можем выбрать два варианта: либо отбрасываем небольшие порции воздуха, но с большой скоростью (это происходит в реактивном двигателе), либо же воздействуем на большие воздушные массы, придавая им лишь незначительный импульс (так работают тонкие и длинные крылья планера). Второй вариант обещает больший КПД — это и предопределило огромные размеры аппаратов Atlas и Gamera. Если мы хотим взлететь, располагая весьма скромной мощностью, мы должны воздействовать на большие объемы воздуха, плавно направляя их вертикально вниз.
Другая задача состоит в том, чтобы громоздкий аппарат сделать как можно более легким, ведь его нужно поднять в воздух, используя для этого весьма маломощный источник энергии — человеческие мускулы, то есть едва ли 0,5 л.с. Именно из-за этой проблемы премия Сикорского очень долго не находила соискателей.
В 2000-х появились новые конструкционные материалы, позволяющие строить легкие аппараты невиданных ранее размеров и достаточной прочности. Повсеместно стали доступны мощные компьютеры — с их помощью появилась возможность моделировать сложные аэродинамические потоки и анализировать информацию, полученную с закрепленных на вертолете датчиков.
Еще три года назад, когда Стэрак вместе со своей командой приступил к созданию первого прототипа Gamera, он почти сразу вышел за пределы областей, достаточно проработанных современной аэродинамикой. Когда вертолет только отрывается от земли, ему помогает экранный эффект: крылья, скользящие над самой землей, обретают дополнительную подъемную силу за счет повышенного давления под нижней плоскостью. Эффект помогает аппарату оторваться от земли, однако плохо поддается математическому моделированию. Объективно результат можно оценить только экспериментальным путем.
В конструкциях Atlas и Gamera чувствуется творческий почерк их создателей. Пропеллеры вертолета Gamera приводятся в движение и руками, и ногами пилота. В результате усилия, прилагаемые человеком, более плавно распределены, сглажены импульсы, естественно возникающие, когда пилот поочередно давит на педали ногами. В аппарате Atlas привод реализован только от одних педалей, но зато руки пилота свободны, и он может управлять поворотными закрылками.
На взлет!
Вернемся в Торонто. Команда Atlas уже справилась с переналадкой летательного аппарата, и Рейхерт приступает к последней предполетной проверке — в течение минуты он крутит пропеллеры, убеждаясь, что механика достаточно сбалансирована. Машина готова, да и время поджимает: Рейхерт арендовал стадион лишь до пяти часов вечера.
Пилот. Для вертолета Gamera пилоты подбираются строго по весу и силовым характеристикам. В команду берут велосипедистов массой не более 60 кг. При этом от них требуется, чтобы в течение минуты они могли, работая руками и ногами, выдавать мощность не мене 8 ватт в пересчете на килограмм веса. Педали. Чтобы мощность подавалась равномерно, а не только в момент, когда нога нажимает на педаль, пилот параллельно работает и руками, и ногами. Отрицательная сторона такого решения состоит в том, что у пилота заняты руки, и ему нечем управлять вертолётом. Фермы. Чтобы получить максимальную прочность при минимальном весе, крестовые ферменные балки сделаны из миниатюрных ажурных фермочек. Их материал — углепластик, укрепленный полимерной смолой. Технология изготовления таких ферм запатентована университетом Мэриленда. Ступицы. Трансмиссия мускулолёта работает только в одну сторону. Пилот крутит педали руками и ногами, и тянущаяся от них струна длиной примерно 50 метров разматывается со шкивов, расположенных над каждой ступицей. Перематываясь со шкива на шкив, струна заканчивается после 90 секунд работы. Лопасти пропеллеров. Каждую лопасть изготавливали вручную. Для этого использовалась пленка-майлар, которой обтягивали нервюры из вспененного полистирола, укрепленные ребрышками из бальсы. Широкая в основании лопасть дает большую подъемную силу и обеспечивает достаточную жесткость.
Современные гибриды велосипеда и самолёта.
История летательных конструкций.
Рекорды.
Видео про мускулолёт.
Современные гибриды велосипеда и самолёта — мускулолёты
Летать как птицы люди мечтали с древних времён. Первыми приходят на ум Икар и Дедал. С научно-техническим прогрессом миф об Икаре забывается, не дав человеку возможности полёта, зависящего от его самого. Однако, летать, используя силы организма можно, для этого люди придумали мускулолёт. Мускулолёт похож на что-то среднее, между планером и велосипедом. Но человек как двигатель очень слаб.
Тренированные спортсмены только в течение 3-5 минут могут вырабатывать мощность около 1 лошадиной силы. Первые паровые машины имели мощность в несколько раз больше.
В этом была основная проблема, создание мускулолёта долгое время было нерешаемой задачей. Выход нашли недавно, когда получили лёгкие сплавы, позволяющие создавать маловесные конструкции, но с высокой прочностью.
Не всем сейчас по карману аренда частного самолёта, поэтому сегодня мускулолёт – это хобби для любителей полетать, так как полёт на самолёте и на данном аппарате – это большая разница, особенно, по ощущениям. Для нынешних мускулолётов важным остаётся физическое состояние человека, но оно отходит на второй план. Помочь свести трудозатраты пилота к минимальным значениям, аппараты собираются из таких материалов, как карбон, кевлар. Поэтому аппараты весят примерно 30 кг, но есть своя особенность — это большой размах крыльев (до 35 метров), винт, также огромен имея диаметр около 2 метров. Большим минусом остаётся это подверженность мускулолёта к поломкам, особенно при взлёте и посадке. Скорость зависит от ветра, максимальная скорость при ветре в спину может достигать 90 км/ч, при этом аппарат не нужно заправлять, главное хорошо кушать пилоту.
История летательных конструкций
Рекорды
В 1912 году Робер Пежо, работая на автомобильном заводе своего дяди, отвечал за производство велосипедов. Он установил награду в 10000 франков тому, кто пролетит всего 10 метров на гибриде велосипеда и самолёта. Это заявление вызвало ажиотаж, в назначенном месте при стечении народа собралось 30 желающих выиграть награду, но ничего у них не вышло. 1921 год стал особенным. Конструктор Габриэль Пулен прикрепил к велосипеду 2 крыла и разогнавшись до 40 км/ч, пролетел 12,3 метра. Mufli – прототип современных мускулолётов, был создан в 1935 году в Германии. Он поднимался в воздух около сотни раз. Рекордный по длине полёт был в 1937 году и составил 712 метров. Дальнейшее развитие данного направления в те года тормозилось из-за отсутствия лёгких материалов. После Второй мировой войны появляются лёгкие полимеры и вторая половина 20 века становится порой мускулолётного бума: новые модели появлялись одна за одной, постоянно устанавливая новые рекорды дальности, скорости и длительности полёта.
Daedalus-88
Сегодня награды за различные рекорды уже розданы. Остаётся лишь одна награда за час нужно преодолеть 90 км, этот приз назвали в честь Пола Макларена. На сегодня самый дальний полёт был в 1988 году, аппарат назывался Daedalus-88. Спроектировали его студенты и выпускники Массачусетского института, а мускулолётам управлял Канеллосу Канеллопулосу из Греции. Полёт проходил с острова Крит на материк. На перелёт потрачено было почти 4 часа (3:54:59).
В наше время ежегодно во многих странах проходят соревнования, в которых участвуют множество летательных аппаратов. Они собирают огромное количество зрителей. На японском озере Бива проходят международные соревнования между самолётами на мускульной тяге. С продвижением развития инженерии будут создаваться всё новые аппараты и будут рекорды данные побиты неоднократно.
Я знаю только про мускулолёт, построенный в Новочеркасске в 1935г.
Взлетать и лететь горизонтально не мог, но при вращении педалей аэродинамическое качество увеличивалось с 19 до 24. Запускался амортизатором. Совершил около 50 полётов. Управление - только ручкой (потому как ноги педали крутят), отклоняющей и руль направления, и элероны, и руль высоты
Местный
Рискну продолжить мускулолётную тему здесь, не открывая новую тему. Россия, конечно, далека от всего этого, поэтому вопросы общего плана.
В механике я не шибко разбираюсь, поэтому хочу прояснить для себя следующее. Недавно видел репортаж про полёт мускулолёта вертолётного типа. "Полёт" происходил в большом ангаре - какая-то громоздкая и хлипкая конструкция на несколько секунд отрывалась от пола и поднималась на высоту около метра. Веловертолётчик крутил педали и ногами и руками. Неужели энерговыделения на единицу массы у человека хватает, чтобы поднять в воздух с места самого себя? Честно говоря, мне этот ролик показался мистификацией. Про "самолётные" велики ещё понятно, 250 Ватт вполне хватает. А вот какова должна быть минимальная мощность вертолёта, чтобы перемещать 75-кг пилота? Вообще, насколько вертолёт должен быть мощнее самолёта при одинаковой грузоподъёмности?
Экзот
Элефантерия
Вроде бы, в Тушино в середине 1990-ых кто то летал на мускулолёте, собранном, для лёгкости, чуть ли не из тростника.
Seagull_JL
Тролль - прогрессор
mErLin
RA-1103G
На мой взгляд, массовое совершенство, близкое к идеалу, уже было достигнуто в том мускулолёте, который перелетел через ла-Манш. Серьёзных улучшений достигнуть тяжело - ни в плане массы аппарата (бОльшая доля которой - масса "двигателя"), ни в плане лобового сопротивления, ни в плане движителя (самый лучший из них, который можно построить из классических конструкционных материалов, это винт - всё остальное уже область биотехнологического колдунства с "квазиживыми" поверхностями). Разве-что продолжать увеличивать качество прыжковых вингсьютов, снабжая их машущим крылом
Местный
"Биотехнологическое" колдунство - это вы имеете в виду углеродные нанотрубки?
Кстати, если не ошибаюсь, рекордный перелёт был через Эгейское море, более сотни км.
А по поводу веловертолёта - наиболее реалистичный вариант это подъём на 1-2 см и скольжение над очень гладкой поверхностью (лёд, солевое озеро)
Seagull_JL
Тролль - прогрессор
А по поводу веловертолёта - наиболее реалистичный вариант это подъём на 1-2 см и скольжение над очень гладкой поверхностью (лёд, солевое озеро)
mErLin
RA-1103G
Rom, я имею в виду любые способы управления конфигурацией планера и движителя (независимо от применяемой технологии) на уровне внутренней структуры материала. Например, выполнение покрытия фюзеляжа и крыла из бионического аналога дельфиньей кожи. Отсутствие приводов и элементов механизации крыла, рулей. Т.е. любые изменения полётной конфигурации - за счёт пластичности силовых конструкций. В том числе - формы кромок крыла. Если махолёт, то (с учётом знакопеременных нагрузок) - самовосстанавливающиеся силовые элементы, никаких подшипников-эксцентриков-кривошипов-коленвалов. Вообщем, это дело далёкого будущего.
Местный
Кстати, сколько видел роликов - все мускулолёты летали на бреющем. Или экономили силы за счёт экранного эффекта, или боялись повторить судьбу Икара.
Старожил
Рискну продолжить мускулолётную тему здесь, не открывая новую тему. Россия, конечно, далека от всего этого, поэтому вопросы общего плана.
В механике я не шибко разбираюсь, поэтому хочу прояснить для себя следующее. Недавно видел репортаж про полёт мускулолёта вертолётного типа. "Полёт" происходил в большом ангаре - какая-то громоздкая и хлипкая конструкция на несколько секунд отрывалась от пола и поднималась на высоту около метра. Веловертолётчик крутил педали и ногами и руками. Неужели энерговыделения на единицу массы у человека хватает, чтобы поднять в воздух с места самого себя? Честно говоря, мне этот ролик показался мистификацией. Про "самолётные" велики ещё понятно, 250 Ватт вполне хватает. А вот какова должна быть минимальная мощность вертолёта, чтобы перемещать 75-кг пилота? Вообще, насколько вертолёт должен быть мощнее самолёта при одинаковой грузоподъёмности?
да, я тоже видел ролики, это не мистификация:
а вот еще узнал про "орнитокоптер"- махолет:
сентябрь 2010
Местный
Рекорд, установленный на Да Винчи - 3:
режим зависания, высота 0,2 м, продолжительность полёта 7,1 сек.
Огорелков Анатолий
Новичок
Для увеличения скорости и дальности полётов мускулолётов необходимо увеличить скорость вращения пропеллера. Как это осуществить? Видели фигурное катание? Фигурист отводит ногу в сторону, на другой ноге начинает вращаться с определенной скоростью затем подтягивает вытянутую ногу вплотную к телу и скорость его вращения многократно увеличивается. Он использует закон сохранения момента импульса. Такой же прием можно применить при изготовлении мускулолёта. Выполнить это технически можно различными способами Один из них. На одном валу с пропеллером закрепляем два металлических стержня (перпендикулярно валу), на концах которых подвешены грузы, которые могут свободно скользить вдоль стержней. Раскручиваем пропеллер. Стержни с грузами то же вращаются. Затем подтягиваем грузы к валу и скорость вращения вала, а следовательно и пропеллера многократно увеличивается. Все как в фигурном катании. Мускулолёт набирает необходимую высоту, грузы отпускаем снова раскручиваем ( мускулолет в это время планирует) и снова подтягиваем к валу. Грузы от вала уходят с помощью центробежной силы, а как подтянуть их к валу можно придумать много способов.
Старожил
Огорелков Анатолий
Новичок
Мы же говорим о мускулолёте, следовательно энергия для подтягивания грузов будет мускульная, а придумать привод от мускул к грузам не сложно.
Огорелков Анатолий
Новичок
Смотрел видно, где японец пролетел на мускулолете около 20 километров и продержался в воздухе дольше 10 минут. Только это был не полёт самолета, а планирование, точнее затяжное падение. Он взлетел с высокой платформы и летел постепенно теряя высоту, не на метр не поднявшись выше уровня взлетной полосы. Смотрел соревнование мускулолетов, где они пролелали от нескольких сантиметров до метров и держались в воздухе несколько секунд. А если, с помощью предложенного мной способа, увеличить скорость вращения пропеллера в несколько раз, мускулолеты будут летать как самолеты. Перед взлетом раскручиваем пропеллер, после взлета подтягиваем грузы и многократно увеличиваем скорость вращения пропеллера, набираем высоту, отпускаем грузы ( переходим в режим планирования) вновь раскручиваем пропеллер, подтягиваем грузы и увеличиваем скорость, а следовательно высоту полёта. У мускулолетов есть будущее!
Старожил
Огорелков Анатолий, вы уже дважды об этом написали.
Если у человека не хватает сил ног или рук или тех и других одновременно взлететь, то откуда возьмётся энергия в этих немощных мышцах не только крутить пропеллер, но и преодолевать центробежную силу грузов?
Огорелков Анатолий
Новичок
Уважаемый старожил, извините, вы не представилось по имени, отечеству. В физике есть раздел Вращательное движение. Нужно различать понятия: центробежная сила, момент импульса, момент инерции, момент силы,. Это не одно и тоже. Для того чтобы раскрутить пропеллер с грузами не нужно преодолевать центробежную силу, нужно преодолеть момент инерции, и для этого не нужна дополнительная мускульная сила, нужно дополнительное время чтобы раскрутить до предельных оборотов пропеллер. Перед стартом нет ограничений по времени, а во время полета, мускулолет, имея очень большой размах крыльев, может планировать, что даст возможность набрать необходимый момент импульса, т. е. раскрутить пропеллер с грузами до предельных оборотов. Дополнительные силы человеку не потребуются. Представьте ситуацию: необходимо раскрутить до предельных оборотов велосипедное колесо весом 1 килограмм и 100 килограмм. Человек без дополнительных усилий раскрутит их до одинаковых оборотов, но за разное время.
Старожил
Огорелков Анатолий, вы хотите сказать, что собираетесь аккумулировать энергию в маховике, роль которого выполняет массивный пропеллер? Пусть так. Насколько хватит запаса этой энергии?
В своих рассуждениях Вы всё время обходите стороной энергетический баланс.
Не обращая внимания на всякие "моменты" и "силы", посчитайте, сколько нужно энергии для удержания в воздухе этого ЛА и сколько энергии генерирует человек с учётом КПД.
Eduard_AB
Старожил
"С хрена ли?" (КВН, Культурная столица)
Чтобы увеличить "многократно" скорость вращения пропеллера, нужно одновременно увеличить "многократно в квадрате" подводимый момент вращения .
Т.е. подводимая мощность должна увеличиться "многократно в кубе".
Поскоку баланс энергии на борту с таким всплеском мощности и законами физики не совместим, получится пшик.
А ищо некоторые считают, что, при нехватке тяги, можно разогнать самолетку с гладким крылом и потом "резко выпустить закрылки".
Читайте также: