В НЕБЕ ОРНИТОПТЕР

Машущее крыло выполняет две основные функции: создает подъемную силу и силу тяги. На самолете для этого служат неподвижные крылья и воздушный винт, вращаемый мотором. На вертолете — несущий винт большого диаметра. Но крыло птицы даже в пассивном планирующем полете ведет себя не так, как крыло планера. Под воздействием порывов ветра и за счет гибкости перьев, профиль крыла изменяется, принимая наиболее выгодную для данного момента полета форму.

Киносъемка дает возможность судить о некоторых режимах работы крыла птицы. Если, например, смотреть на горизонтально летящую чайку спереди, то мы увидим, что средняя часть ее крыла в основном создает несущую силу (аналогично самолетному крылу), а концевые части при опускании выполняют роль воздушного винта, образуя тянущие силы. Полет насекомых исследован еще меньше. Считается, что их крылья создают только тягу, направление и величина которой и определяют характер полета. Траектория движения конца крыла летящего насекомого относительно тела напоминает по очертанию цифру восемь. При этом профиль крыла у насекомых очень тонкий, почти плоский.

Попытки создать ЛА с машущим крылом и применением человеческой силы для полета успеха пока не имели. В 1921 году в Москве был построен планер Б.И. Черановского (впоследствии известного советского авиаконструктора, приверженца схемы «летающее крыло»). Его крылья в значительной своей части были гибкими: когда верхние шли вниз, нижние поднимались вверх, и наоборот. Плохая аэродинамическая схема аппарата и неудобное положение летчика при взлете предопределили неудачу проекта.

В 1934 году Черановский сконструировал планер БИЧ-16. В основу легла идея уравновешивания крыльев. Подкосы крепились в центрах давления гибких крыльев, и колебания происходили около этих точек.

Планер представлял собой летающее крыло. Но отсутствие хвоста затруднило проведение испытаний машины.

В 1937 году на свет появился третий планер изобретателя — БИЧ-18. Левое верхнее крыло у него было продолжением нижнего правого, а верхнее правое — продолжением нижнего левого. Вращение крыльев (размах 8 м) происходило вокруг шарнира над фюзеляжем. Их взмахи заключались в поперечном сближении и раздвигании крыльев одного относительно другого. При планирующем полете аэродинамические силы уравновешивались. Передача усилий на крылья осуществлялась ногами через подвесные педали. Взлет конструкции массой 72 кг на высоту 8-10 м осуществлялся с помощью амортизатора. Два планирующих полета без взмахов нижнего крыла орнитоптер совершил на расстояние 120-130 м. В следующем полете пилот Пищучев сделал шесть взмахов и пролетел 430 м. Испытания БИЧ-18 так и не были завершены.

С тех пор минули многие десятилетия. Но и сегодня существующие теории не могут осветить даже основных вопросов конструирования ЛА с машущими крыльями. Нет пока сведений и об удачных полетах на моторном аппарате с машущим крылом.

Эта модель летательного аппарата с машущим крылом рекомендуется начинающим авиамоделистам. Ее можно построить как дома с помощью родителей, так и в любом школьном кружке. Готовая модель послужит прекрасным наглядным пособием для демонстрации машущего полета и поможет понять (или задуматься), почему же «так легко летает птица». Качество полета и посадки резиномоторного орнитоптера не хуже, чем у некоторых представителей птичьего мира.

Модель устойчиво держится в воздухе, и при комнатных демонстрациях можно совершить несколько ее запусков при одной заводке двигателя. Продолжительность работы мотора зависит от используемой резины. Рекомендованный двигатель состоит из 22 нитей длиной 310 мм (диаметр нити 1 мм). Предельная дальность полета с ним составляет около 30 м.

Фюзеляж изготовлен из фанеры толщиной 3 мм, крылья — из бамбуковых реек сечением 3×3 мм, обтянутых длинноволокнистой бумагой. Остальные детали сделаны из алюминия, дюралюминия, стали -прямо скажем, не из самых легких материалов, обычно применяемых для сборки летающих моделей. Это сделано специально, чтобы наглядно продемонстрировать тезис — качество «птицелета» не столь уж сильно зависит от его веса.

Крыло модели напоминает завернутую волну. Как известно, морская волна, выбрасываемая на берег, начинает заворачиваться не вся сразу, а с одной стороны. По тому же принципу работает и предлагаемый профиль крыла, выполняющего функции машущего в активной фазе (с мотором) и обычного, неподвижного при планировании.

Накопитель энергии — это необходимая деталь кинематики привода крыльев, он сглаживает резкие рывки при работе резиномотора.

Модель построена. Прежде чем заводить мотор, постарайтесь добиться наилучшего планирования, изменяя угол атаки крыльев. Стабилизатор тоже легко поддается настройке, но основное внимание необходимо уделить накопителю энергии. Его резину нужно натянуть только до такой степени, чтобы она поддерживала планирование. Передняя кромка крыла должна быть немного отогнута назад для создания большей толкающей силы при махе вниз. Все регулировки обычно удается выполнить с четырехпяти запусков без мотора.

Станислав РЕШЕТОВ