Il volo sbattente è la forma più comune di viaggio sulla Terra. È utilizzato da circa due terzi delle creature che abitano il nostro pianeta. Ma le ali che sbattono per gli esseri umani rimangono ancora un sogno non realizzato. Il compito di creare un volano si è rivelato incredibilmente difficile. Quindi ha senso spendere energie per lo sviluppo di un aereo così esotico? Dovremmo competere con gli uccelli?
L'AEREO È BUONO E LA COMPAGNIA AEREA È MEGLIO
Il globo ospita almeno novemila specie di uccelli e circa un milione e mezzo di specie di insetti. Tra loro ci sono volantini poco importanti, ma ci sono anche detentori di record virtuosi. Ad esempio, un passero è una lumaca tra gli uccelli. La sua velocità è di soli 20 chilometri all'ora circa. Il piccione viaggiatore vola più velocemente. In un'ora può superare i 60 chilometri, ma il rondone, il miglior volatore tra gli uccelli, è più di centoquaranta.
L'uccello vola con calma: una velocità. Fuga dal nemico: la velocità di volo aumenta drasticamente. Il famoso falco pellegrino, personificazione della prodezza degli uccelli, notando la preda a terra, si tuffa da un'altezza a una velocità di oltre 350 chilometri all'ora! Io stesso ho visto come una volta questo formidabile predatore aereo girò a lungo in cerchio sulla foresta e poi, piegando le ali, improvvisamente si precipitò giù e, quasi toccando le cime degli alberi, si librò bruscamente nel cielo.
Solo agli albori dell'aviazione gli uccelli potevano sorpassare le "pile d'aria" di quegli anni. Poi, e molto presto, la situazione è cambiata. Gli aeroplani iniziarono a volare più velocemente, più in alto e più lontano degli uccelli.
Monino. Museo dell'Aeronautica Militare Centrale. Volano "Letatlin" progettato da V. Ye. Tatlin - un aereo con ali che sbattono, 1932. Piuttosto un oggetto d'arte che qualcosa di utile e realmente funzionante.
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È tutto vero. Ma qui ci sono altri fatti. Le ali che sbattono sono in grado di creare una forza di portanza da cinque a sei volte maggiore di quella di un aereo fermo. Una macchina con le ali che sbattono sarà in grado di superare in efficienza un aeroplano di una volta e mezza, due volte e un elicottero di sei, nove volte. Apparentemente, questo è ciò che consente agli uccelli di compiere i loro incredibili voli ultra lunghi.
Le pavoncelle sorvolano l'Oceano Atlantico senza atterrare. Un tale viaggio è costituito da centinaia di migliaia di battiti d'ali. Secondo gli ornitologi, le pavoncelle, con un vento favorevole, percorrono una distanza di 3.500 chilometri in un giorno. Il volo di piccoli uccelli canori attraverso il deserto del Sahara durerà 30-40 ore. E anche senza atterraggi intermedi.
VOLANTINO DI ALEXANDER PUSHKIN
No, non un poeta, ma un altro Pushkin, Alexander Nikolaevich, il nostro contemporaneo, ingegnere e inventore di talento. Vive e lavora a San Pietroburgo. Per sua stessa ammissione, ha dedicato metà dei suoi cinquant'anni alle mosche.
Ha iniziato a sognare il cielo da bambino, amava guardare il volo degli uccelli. Quando lui stesso iniziò a volare sui deltaplani, “sentì con la schiena” che era impossibile impostare un algoritmo di sbattimento rigido e rigido per sbattere le ali, che “non ci sono e non possono esserci nemmeno due flap identici. Devi adattarti al volo svolazzante ogni secondo, adattarti, sentire l'aria.
Così nella sua testa è nata un'idea che, come convinto Alexander Pushkin, gli avrebbe finalmente permesso di risolvere un problema secolare, di creare mosche con equipaggio.
L'idea è che il volo svolazzante umano sia possibile solo con il controllo adattivo. In altre parole, per volare con le ali che sbattono, devi sapere come sbatterle. È necessario fondersi con la macchina, le sue ali dovrebbero diventare un'estensione delle mani del pilota.
Tutti hanno osservato come l'uccello ha cambiato il battito delle ali, cambiando la loro frequenza e ampiezza. Nelle mosche create in precedenza, le ali, collegate al motore da una trasmissione meccanica, un meccanismo biella-manovella, ondeggiano stupidamente - in modo monotono, senza tener conto della fragilità dell'ambiente aereo e delle intenzioni del pilota.
QUESTO DOVREBBE IMPARARE
“Il sistema di controllo di un vero volo svolazzante”, afferma Pushkin, “dovrebbe essere bloccato sul pilota, utilizzando tutte le sue capacità sensoriali, il senso muscolare, l'apparato vestibolare e l'intuizione. Dopotutto, l'ambiente di volo - l'aria oceanica - è assolutamente imprevedibile, tutto cambia ogni secondo: vento, correnti verticali, densità dell'aria … Per volare in un tale caos, è necessario "sentire" direttamente i battiti d'ali, le fluttuazioni dell'ambiente - e reagire istantaneamente ad essi ".
In una parola, volare su ali che sbattono non è affatto un processo meccanico. È simile a una grande arte che deve ancora essere appresa, come impariamo a camminare, ad andare in bicicletta o con lo skateboard. Perché, i pulcini, essendo maturati, non iniziano immediatamente a volare e imparano anche.
Naturalmente, la forza di una persona non è sufficiente per il volo. È diventato chiaro molto tempo fa. In natura, non ci sono creature volanti che pesano più di 15-16 chilogrammi. La legge, secondo la quale la potenza richiesta per il volo, aumenta rapidamente con l'aumentare delle dimensioni e del peso dell'apparato, interferisce.
Pushkin - per un azionamento pneumatico con ali che sbattono, un motore leggero, semplice e obbediente. Il comando deve essere posto sulle dita del pilota. Premendo i pulsanti delle valvole, modificherà a piacimento, a seconda dei casi, la frequenza e l'ampiezza dei flap.
Aleksandr Nikolaevich, dopo aver lavorato su dozzine di varianti del dispositivo del volano, finora ha optato per il più, a suo avviso, ottimale. Ha ricevuto un brevetto per il suo volano. La nota ONG "Robotics and Technical Cybernetics" è riuscita ad interessarsi all'invenzione.
In quattro mesi è stato costruito un modello di volano con un'apertura alare di tre metri e un peso di 10 kg, tre volte inferiore a quanto dovrebbe essere una macchina reale.
Questo modello con ali rosse e gialle non era inteso per i voli, ma solo per lavorare sulla struttura. Ma l'incapacità di volare ha fatto una grande impressione e non è stato senza motivo che le sono state assegnate due medaglie d'oro alle mostre tecniche.
Siamo riusciti a trovare degli sponsor. Inizia la costruzione di un volano a grandezza naturale. Purtroppo non è stato possibile portare a termine il lavoro. Gli sponsor si sono raffreddati con lei. L'idea della gestione adattiva è trovare sostenitori. Anche l'ingegnere di Mosca Boris Dukarevich, ardente sostenitore di questa idea, ha sviluppato un progetto per un volano.
Alexander SEDOV
