В ПОЛЕТЕ — РОТОРЫ

Нет, это не вертолеты. Сегодня пойдет речь о змеях. Вы спросите: можно л и найти что-то общее между этими совершенно различными аппаратами? Оказывается, можно… Дело в том, что змей летает благодаря создаваемой любым его элементом подъемной силе, будь то привычная пластина, коробчатая рама, обтянутая бумагой, или что-то другое. Короче — нужна подъемная сила. А для ее создания может в качестве «чего-то другого» подойти и воздушный винт, похожий на вертолетный, или колесо Магнуса. Что за колесо? Объясним подробнее.

Немецкий ученый Г. Магнус в 1852 roду обнаружил эффект обтекания воздухом вращающейся трубы: налетающая на трубу поперек ее оси струя отклоняется в направлении сращения. Были даже попытки использовать этот эффект на корабле: обычные паруса пробовали заменить высоченными пустотелыми трубами. Они вращались с помощью двигательной установки, и боковой ветер, отклоненный назад цилиндрами-парусами, создавал своеобразную реактивную тягу.

Но на змее ставить двигатель вроде бы и ни к чему, значит, надо решить задачу — как заставить барабаны крутиться. Опять обратимся к истории и вспомним, что некий Савониус был известен как -изобретатель самовращающегося барабана. Он разрезал цилиндр вдоль оси пополам и сместил эти половинки друг относительно друга. Таким образом получилась вертушка, одна часть которой хорошо обтекается воздухом, а другая как бы загребает его своим «карманом», создавая сопротивление. Эта разница и заставляет барабан крутиться. Одновременно проявляется и эффект образования подъемной силы.

Давайте теперь, когда мы разобрались в возможности полета подобных змеев, попробуем их сделать.

Рис. 1. Змей-вертушка и его детали.

Рис. 2. Змей-вертушка упрощенной конструкции.

Для этого понадобятся сосновые рейки, плотная чертежная бумага, нитки и клей. Запаситесь еще несколькими канцелярскими скрепками или тонкими гвоздями.

Итак, начнем со змея-вертушки. Он показан на рисунке 1. Нарежьте рейки для рамки. Их сечение 4×4 мм. Все рейки соединяются с помощью ниток и клея. Когда рамка будет готова, привяжите к ее отрезки проволоки (скрепки), на которых будет вращаться сама вертушка. На эти оси нужно надеть небольшие петли из жести для уздечки. Концы осей загните или припаяйте к ним жестяные шайбы так, чтобы петли не сваливались.

Теперь возьмите кусок ватмана и вырежьте из него четыре полуокружности. В каждой нужно сделать по четыре выреза под рейки и затем на рамке попарно склеить листы бумаги, чтобы образовались две круглые щеки. Замерив расстояние между ними, приготовьте прямоугольники из ватмана с нарезанными по двум краям зубцами. Отогнув их, можно вклеить получившиеся «лопасти» между щеками.

Собрав змей, попробуйте запустить его. Лучше это делать, когда появится умеренный ветер. Не забудьте только о хвосте, который нужен и для этого змея. При запуске вертушку располагайте всегда так, чтобы она как бы накатывалась на ветер, для чего «карман» любой лопасти должен ловить воздух снизу змея.

Если вам не нравятся развевающиеся хвосты, можно избавиться от них, сцепив вместе несколько вертушек. Такая гирлянда, повисшая в небе, будет смотреться очень интересно, особенно если вы расцветите бумагу, например, гуашью или акварельными красками.

По такому же принципу можно построить и другую вертушку. Она показана на рисунке 2. Основное ее отличие — отсутствие рамки, которая заменена одной рейкой. Да и щека одна. Ее лучше вырезать из картона, в котором пробито отверстие под рейку-лонжерон — к ней приклеиваются отогнутые язычки лопастей. Сами лопасти приклеены к лонжерону, причем предварительно согнуты по форме буквы

Следующие два змея тоже представляют собой вертушки, только построенные уже по вертолетной схеме. У них подъемная сила создается вращающимися воздушными винтами.

Внимательно рассмотрев рисунок 3, нарежьте рейки. Связываются они также с помощью ниток и клея. Роторы можно сделать так: свяжите крест-накрест рейки-лонжероны. Пропитав узел клеем и дав ему высохнуть, просверлите в середине отверстие, через которое будет проходить ось вращения. Ее лучше сделать из тонкого гвоздя, его шляпка будет служить фиксирующей шайбой. Ось (с надетым на нее ротором) загибается снизу петлей и приматывается к концу поперечной рейки каркаса.

Хвостовой ротор делается точно так же, только его ось вращения должна быть направлена не вверх, как у двух несущих воздушных винтов, а назад.

Рис. 3. Змей вертолетной многороторной схемы и его детали.

Рис. 4. Однороторный змей-вертолет.

Лопасти вырезаны из ватмана. Придайте им вогнутый профиль и наклейте на лонжероны винтов.

При запуске этого, да и всех подобных змеев, дождитесь, когда ветер раскрутит роторы. Только тогда аппарат можно выпускать из рук. А устойчивость на взлете обеспечивается подбором длины задней нитки уздечки (хвост для этого змея не нужен).

Последний змей самый простой, а выглядит оригинально (рис. 4). Ротор для него делается из листа ватмана размером 500X500 мм, который прорезают по диагоналям почти до середины. Внешние углы поочередно загибаются к середине, причем для повышения прочности лопастей вверху надо подклеить рейки сечением 3X3 мм. Загнутые концы лопастей приклеены к распоркой втулке — катушке от ниток, на которой стыкуются и усиливающие рейки.

«Фюзеляж» тоже из отрезка деревянной планки, а «стабилизатор» вырезан из ватмана и приклеен.

Уздечка на этом змее состоит только из двух ниток, хотя и на ней надо подобрать длину задней. Модель устойчиво взлетает даже без хвоста.