Крылья, перья и… педали

…именно она не давала покоя человеку тысячелетиями! Иначе, откуда бы взяться легендам о летающих людях?

Наиболее известная из них – о греческом мастере Дедале и сыне его Икаре, перелетевших с помощью крыльев, сделанных из птичьих перьев и скрепленных воском, с острова Крит на Сицилию. К сожалению, Икар – первый «летчик», оказался и первым в мире воздушным хулиганом: не послушался отца, поднялся слишком близко к солнцу, которое растопило воск и… Результат, думаю, напоминать не стоит.

С тех пор прошло много-много лет, человек «научился» летать так, как птицам и не снилось: поднялся в заоблачные высоты, перемахнул через гиперзвук, совершил беспосадочный кругосветный перелет… Но мечта летать с помощью крыльев, подобных птичьим, его все не покидает…

Почему? Доводом тут может служить, наверное, только лирика: разве вы никогда не наблюдали, как парят в ясном летнем небе аисты? Неужели вам не хотелось ввысь, к ним? Присоединиться просто так, взмахнув руками-крыльями?

Ведь, по большому счету, все придуманные до сих пор устройства с «маховыми» движками весьма и весьма неэффективны. И если когда-нибудь кому-нибудь удастся долететь, используя нынешние идеи, до парящих в высоте аистов, то разве что «взмыленным», как ломовая лошадь… А сил на спуск не хватит – полетите камнем под пронзительный «свист» птиц! Но пока даже такой вариант – одни мечты…

А ведь попытки не прекращаются и по сей день! Для реализации этих возможностей созданы сотни, а то и тысячи моделей мотопланеров, позволяющих самостоятельно взлетать, парить, а при необходимости перелетать от одного восходящего потока к другому. Все дело в том, что машущий движитель еще и на много порядков экономичней всех известных ныне!

Биофизики – народ дотошный и любят оперировать конкретными цифрами. Так вот, они подсчитали, что обычному гусю весом в 4 килограмма для достижения полетной скорости 70 – 80 км/час необходима мощность 30 – 40 Вт. Он же развивает не более 17 Вт и при этом может лететь без передышки до полусуток. Для сравнения: беспилотный самолет-разведчик размером с гуся и оснащенный двигателем в 2 кВт способен продержаться в воздухе не более 2-х часов.

Другой пример. Маленькая крошка колибри известна не только своей способностью летать хоть хвостом вперед, но и тем, что при сезонных миграциях преодолевает расстояния до 3 000 км, теряя при этом в весе до 30%. Дотошные ученые опять же подсчитали: при таких показателях самолету весом 300 кг понадобился бы всего 1 кг топлива на 100 км. Неплохо, а?!

Летают даже те, кто по всем законам физики и аэродинамики летать просто не должны – майские жуки, шмели, например. Кроме того, доказано, что при увеличении весогабаритных характеристик птицы в два раза необходимая мощность должна быть не в два раза больше, а чуть меньше, то есть чем птица больше, тем она экономичней. Представляете, какие выгоды это сулит!

Правда, Отто Лилиленталю, создавшему, пожалуй, первый в мире прообраз махолета (варианты: птицелет, орнитопер, махокрыл, энтомоптер), эти выкладки вряд ли были известны, просто он не доверял… воздушному винту! Да и махолет его, скорее, был гибридом планера и махолета, приводившийся в движение двумя дополнительными маховыми крылышками. И все же следует признать, что это был первый (и единственный) в мире удачно летавший аппарат с «маховым» приводом. Кстати, многие современные энтузиасты машущего привода пришли почти к такой же конструктивной схеме – например, на махолете Karura решено махать не всем крылом, а только его концевыми частями.

Проблема создания «полноценного» махолета, летающего по-птичьи, – в сложности изучения поведения птичьего крыла, имеющего в полете в разных точках различные линейные скорости и встречающего набегающий воздушный поток разными участками на различных углах атаки. Не облепишь живого гуся датчиками и не посадишь в аэродинамическую трубу – пусть себе машет, пока ученые наблюдают!

Нашли и здесь выход: создали упрощенное крыло самолетного типа, его движение так же упростили до предела – теперь оно машет не внешними концами, будучи закреплено внутренними на фюзеляже, а движется как бы параллельно само себе. Подобный принцип был разработан в России еще в 1911 году, а одна из подобных моделей была создана немцем Рейфенштейном в 1923-м. Весила модель 120 грамм, имела резиномотор весом 1,5 грамма, развивавший мощность 1,3 Вт, и могла пролететь 20 метров за 5 секунд (время работы резиномотора). Модель состояла из единого крыла с жесткой передней и гибкой задней кромками, двух кривошипно-шатунных механизмов на едином валу, на который наматывался резиновый жгут. Частота взмахов крыла – 10,7 раза в минуту.

С тех пор построено немало моделей самых разнообразных конструкций, многие из них успешно летают (в Сети «всего» за $200 предлагают радиоуправляемую модель махолета ParkHawk с размахом крыльев 1 метр), да вот беда – ни один махолет, способный поднять в воздух человека, за прошедшие десятилетия так и не взлетел! Многие из них довольно резво бегают по полю, даже на секунду-другую подпрыгивают в воздух, но не более того…

Так утопия это или действительно перспективный механизм? Работа идет, не прекращаясь, уже чуть ли не тысячелетиями, и если принять во внимание человеческое упорство… То вполне возможно, что в один прекрасный момент человечество приобретет простой, легкий, необычайно экономичный и бесшумный летательный аппарат «индивидуального использования»!..