Махолеты 1том

Человек полетит как птица, силой мышц и ума,
когда поймет, что есть в этом необходимость.
Будем верить в своих правнуков и сами решать эту проблему. /В. В. И./


ПРЕДИСЛОВИЕ

Человек всегда мечтал летать как птицы. Пытливый ум человека достиг многих целей. Но покорить пока пятый океан, махая сделанными крыльями, он ещё не научился.
В книгах «МАХОЛЁТЫ-1, 2, 3, 4…» уделено внимание теме «Разработка и строительство «мускулолётов и их отдельных элементов». Задача автора – последовательно идти к этой цели, учась на ошибках, изготавливая и испытывая на практике отдельные элементы «мускулолёта».

Конечная цель автора – с помощью крыльев оторваться от земли, преодолев притяжение, и пролететь хотя бы пять метров. Это очень интересная и заманчивая цель, требующая большой усидчивости и настойчивости, познания законов аэродинамики.

Современные лёгкие и прочные наноматериалы наверняка приблизят возможность осуществить постройку «мускулолётов». Объединяя умы практиков-энтузиастов, используя современные строительные материалы, человек с машущим крылом сможет подняться в небо.


МОЗГОВОЙ ШТУРМ

ДИАЛОГ ПТИЦ С ЧЕЛОВЕКОМ
(присказка)

Ветер сбивает меня с ног, я едва держусь на ногах.

Голуби, как в насмешку мне, говорят:
— Смотри человек и учись, как легко и играючи мы кружим над тобой, нам даже ветер помогает лучше летать, посмотри на наши перышки…, а ты думай, думай, может быть мы возьмем тебя в нашу компанию.

Дух захватывает!!! Как они так умеют!? Какая неведомая сила делает их властелинами воздуха!? Ветер сдувает их в сторону, а они смеются:
— Нет, у нас свой маршрут, мы хотим с тобой, ветер, поиграться, пока человек думает».
А вороны летят прямо, плавно взмахивая крыльями. Эти умнейшие птицы, набрав инерцию полета, плавно поднимаются на крыши домов, на трубы, на ветки, ругают человека:
— Карри-ка-тура, он еще не умеет летать? Карру-пировать может, а на крыло не хватает денег.

Чайка высоко поднялась в небо над кормилицей, водной гладью. Она парит! Как будто сейчас остановится в воздухе и скажет:
— Эй, моряк, ты отлично управляешься с парусами, ты дружишь с ветром, ты много видел, поднимись ко мне, отсюда ты увидишь родной берег, свою семью.

Изредка помахивая своими тонкими, большими, исключительно отточенными по красоте, легкими крыльями она нежно прощается с моряком.

Над степью слышен голос орла:
— Человек, сколько ты можешь поднять груза, опираясь на землю? Свой вес? Не густо… Мой же сынок поднимает груз больше своего веса в три раза, притом опираясь на воздух, то есть на пустое место. Где был твой Архимед, когда изобретал рычаг? Почему он нами пренебрег? Учиться надо у нас, у природы, у Бога.

Мелькнул черный стриж и спросил у человека:
— Кто хозяин в воздухе? Ты, конечно, большой, ничего не скажешь. А хватит ли у тебя горючего, чтобы пролететь 2-3 года без заправки? Вот то-то же. А я питаюсь прямо в воздухе и собираю корм для птенцов тоже в воздухе, не садясь на землю целых 2 или 3 года, как будет удобней для меня.

В разговор вмешался сокол:
— Человек, а может ли твой вертолет с большой высоты броситься на добычу со скоростью 200 километров в час пролетев камнем к земле, амортизировать свое приземление, не сломав ноги? Приходи ко мне в школу, я тебя научу. Парашют — это не то.

Пролетая над бурным океаном, разрезая грозовые тучи крылом, смеясь над молниями, и громом прорвался из кромешной тьмы голос буревестника:
— Человек, я с тобой, не огорчайся. Я умею парить, у меня небольшие легкие, чем не может похвастаться голубь, я живу до пятидесяти лет, почти как ты, пролетаю 8 миллионов км — это 200 раз вокруг земли.

Топорик, голубь, орел:
— Зато у нас крепкие ноги, мы ходим как человек.

В разговор вмешалась муха:
— А у меня самые простые и самые экономичные крылышки, я могу ими трепетать быстро-пребыстро и крутиться в воздухе как хочу. У меня, человек, есть локатор. Я на расстоянии чувствую, когда ты хочешь меня поймать, приближая ко мне руку, и стремительно улетаю, покружив у тебя под носом.

Из кустов послышалось чириканье маленького воробушка:
— Человек, человек, я хотя и маленький, но и у меня есть вопрос к тебе, Можешь ли ты похвастаться своей реакцией на неожиданную обстановку? Можешь? Это впервые прокатиться на велосипеде и не упасть? А я могу пролететь поперек движущейся машины, несущейся со скоростью 60 километров в час, на расстоянии 20 сантиметров от середины колеса и дальше продолжить свой путь по ранее принятому маршруту.

— Да!... Это мне не дано, — с сожалением сказал человек. — Но у вас получается виртуозно!

— Это еще что, — вымолвил топорик. — А вот я, в отличие от всех птиц, плавающих с помощью перепончатых ног, двигаюсь в воде быстрее всех водоплавающих даже на глубину до 60 метров, не полностью расправив крылья, захватывая до семи рыбешек сразу.

Издалека слышен шум, гам. Это летят гуси, лебеди, стрижи, крачки, мухи, жучки, стрекозы. Слышны отдельные фразы:
— А крылья он сделал длинной 32 метра, и он еще хочет за нами угнаться. Да его ветер сдует и в гнездышко ему не спрятаться…

— Человек догнал нас, но с каким трудом, придумал вертушку, которая съела море керосина нужного для обогрева людей, а нам и маленьких зернышек хватает, чтобы порезвиться в воздухе…

— У них ум короткий, а ноги длинные, даже с 3 метров разобьются, мы же с облаков на землю со скоростью 200 км/час да прямо — на добычу и ничего, только перышки поправляем…

— Человек многому научился: бегать ногами на двух колесах со скоростью 45 км/час; клевать рукой с помощью машинки часто-часто; поднимать тяжесть руками, при помощи какого-то насоса, груз больше тонны.

— Придумал катамаран, который не боится волн; научился управлять ветром с помощью парусов; изобрел колесо; а вот махать быстро-быстро своими ручками, как мы, не научился.

Человеку стало не по себе выслушивать такие насмешки. Палец на курке онемел, мушка опустилась к земле. И вдруг он подумал, а ведь правда есть чему поучиться у этих хвастливых птиц. Может быть, попросить их принять меня в птичью школу, и взять с собой быстродействующий фотоаппарат?

Правильно думаешь, человек! — заметил старый филин. — Только чтобы поступить в птичью школу, надо тебе пройти подготовительные курсы.

Немного подумав, добавил:
— А для этого надо познать возможности своего организма, т. е. рук, ног, легких, сердца и др., найти легкий материал, изучить наши крылья, изучить, как мы управляем воздухом, сделать крылья, оторваться от земли и пролететь всего пять метров — тогда мы примем тебя в первый класс. Доброго пути, человек!

Крепко задумался человек. Правда, почему они могут, а я не могу? Я ведь ЧЕЛОВЕК! И глядя на птичью СТАЮ, виртуозно выписывающую круги в воздухе,единым строем, как единый организм, без всякого напряжения, как по команде, тучей взмывая вверх и делая различные пируэты, не задевая друг друга, и так же дружно они садятся на землю.
 Восторг и хвала машущему крылу!!! У нас же автомобильные пробки, сталкивание самолетов в воздухе. Есть над чем работать ученым, изобретателям.


Какие аналоги надо иметь в голове при создании
мускулолета (орнитоптера), что пригодится
для развития мыслей в этом направлении?

ПТИЦЫ, НАСЕКОМЫЕ
Голубь, альбатрос, глухарь, стрекоза, шмель, бабочка, журавль, пеликан, муха, летучая мышь, колибри, майский жук, коршун, чайка, черный стриж, крачка и др.

ПРЕДМЕТЫ
Швейная машинка, веер, паровоз, уключина, парашют, пропеллер, армированная пленка, бамбук, антенна, зонтик, зубья, трос, колесо, рычаг, кнут, леска, велосипед, хлопушка, удочка, меха кузнечные, шарнир и др.

АЭРОДИНАМИКА
Управление яхтой при разных направлениях ветра.
Образование ураганов, циклонов, торнадо, смерчей.
Изучение полета бумажных змеев.
Изучение влияния водной среды на маховое движение.
Какая среда и какие силы влияют на полет птиц.
Что помогает птицам летать.

ДОСТИЖЕНИЯ В ОБЛАСТИ ПОСТРОЙКИ МУСКУЛОЛЕТОВ
Достижения в области постройки мускулолетов самолетного типа.
Достижения в области постройки мускулолетов вертолетного типа.
Достижения в области постройки мускулолетов машущего типа.
Поиски решений постройки мускулолетов разными изобретателями.
Достижения в области моделирования летательных аппаратов.

ЦЕЛИ ПРИ КОНСТРУИРОВАНИИ МАХОЛЕТОВ

1) Почувствовать опору на воздух.
2) Подняться с земли на воздух.
3) Крылья раздвижные, складывающиеся, легкие, водостойкие.
4) Расстояние перелета небольшое, хотя бы 5 метров.
5) Подобрать материал для постройки махолета.
6) Продумать варианты легкого надежного ранца для крепления крыльев.
7) Габариты возможного махолета — жилая комната размером 4.1х4.65 м и высотой 2.44 м (комната наполнена мебелью и пр.). Возможен габарит отдельного крыла (в том числе и раздвижного) большего размера.

КРЫЛО

1. Кончится горючее на земле — перейдем к крылу, т. к. будет солнце и пища для человека, а потребность в перемещении сохранится.
2. Проследим эволюцию развития крыла от малого до большого размера.
а) Мошка, муха, жук. Признаки: 1 — точечное присоединение к туловищу, 2 — сплошное строение, 3 — при движение крыла вверх вниз изгиб от ведущей части крыла одинаковый, 4 — отношение длины к ширине 2:1. Что это дает: 1 — хаотичное движение или кружение вокруг источника света, 2 — отсутствие возможности планирования, 3 — не зависает в воздухе на месте.
б) Комар, стрекоза. Признаки: 1-3 — то же, 4 — отношение ширины к длине 1:5 или 1:4. Что это дает: 1-хаотичное, но более прямолинейное движение, 2 — тоже, 4 — зависает в воздухе на месте.
в) Бабочка. Признаки: 1 — удлиненное соединение к туловищу, 2 — то же, 3 — минимальный изгиб в обе стороны от ведущей части крыла при махе, 4 — отношение длины к ширине 1:1, 5 — чувствительно поддается дуновению ветра, перемещается медленно. Что это дает: порхание из стороны в сторону без прямолинейного полета.
г) Летучая мышь. Признаки: 1 — тоже, 2 — сплошное строение с радиальными, исходящими от центра плеча, жесткими ветвями и перепончатым их соединением, 3 — изгиб от ведущей части крыла в обе стороны, но в меньшей степени, чем у насекомых, 4 — отношение длины к ширине 3:1—5:1. Что это дает: 1 — резкие перемещения, 2 — из-за тяжести крыльев висят вниз головой на опоре (это, конечно, не птица, но рептилия, сохранившая перепончатые крылья для полетов после птерозавров).
д) Голубь, ворона, журавль. Признаки: 1 — удлиненное соединение крыльев к телу, 2 — идеальное перьевое крыло, 3 — снизу крыло вогнуто по форме прилегающего тела, 4 — раздвижное по вееру у запястья, 5 — имеются кроющие перья сверху и пуховые перья снизу, 6 — перья и скелет крыла позволяют ему складываться. Что это дает: 1 — увеличить массу птицы, 2 — увеличить скорость, высоту полета, длину перелета.

ВЫВОДЫ ПО КРЫЛЬЯМ

При увеличении крыла:
– частота маха уменьшается
– площадь крыла увеличивается
– движение от перепончатого сплошного к перьевому
– появляется выпуклость крыла кверху (голубь, утки, гуси…)
– появляется сгиб поперек крыла (крыло работает как хлопушка)
– появляется разреженное веерообразное расположение маховых перьев первого порядка: вороны, журавли, ястреба...)
– увеличивается ширина крыла с увеличением грузоподъемности
– увеличивается вертикальный взлет (голубь)
– появляется способность планировать (с уменьшением V легких)
– увеличивается дальность полета (гуси, журавли, лебеди...)
– скорость полёта увеличивается (стрижи, сокол-сапсан…)
– увеличивается время нахождения в воздухе (чёрный стриж 4 года)
– увеличивается высота полёта (африканский гриф 12150) – увеличивается полётная скорость (альбатрос 81,2 км/час)
– позволяют спать в воздухе (аисты, чёрные стрижи)
– выносливость (буревестник за 50 лет пролетел 8 млн км).
– самая тяжёлая птица дрофа – 18 кг
– самый большой размах крыльев у альбатросов 3,5 м
– самая большая птица на земле с перьевыми крыльями argentavis-magniticens — размер крыльев 7 м , вес 70 кг.

1) Плотность воздуха под крылом при махе вниз зависит от скорости и силы маха крылом — нужен эксперимент.
2) При движении крыла вверх передняя часть крыла опережает заднюю часть крыла, создается угол атаки, крылья гонят воздух назад, птица движется вперед.
3) То же происходит при движении крыла вниз.
4) Происходит частичная потеря энергии при переходе от маха вверх к маху вниз (при смене угла атаки).
5) У мухи, стрекозы, колибри потеря энергии меньше, т. к. у них, при махах, угол атаки меньше.
6) У больших птиц имеется сгиб поперек крыльев, облегчающий подъем в начальной стадии (этим уменьшается сопротивление воздуха), дальше крылья выпрямляются по инерции. При опускании крыльев они раздвигаются так же с отгибом задней части крыльев (создается угол атаки), и происходит движение птицы вперед (срабатывает принцип хлопушки). 7) Воздух сам (дополнительно к действию мышц) раздвигает крылья при махах, благодаря наклону маховых перьев 2 и 3 порядка, которые создают угол атаки по направлению к туловищу.
8) Передняя часть крыла при подъеме создает вакуум воздуха снизу, который резко заполняется завихрениями воздуха (с уплотнением). Эти завихрения служат лучшей опорой для крыла.
9) При эволюционном развитии у птиц произошли разнообразные изменения: а — переход от перепончатого сплошного крыла к перьевому; б — от замедленного маха к быстрому; в — увеличился размер крыльев относительно размера туловища у некоторых птиц; г — появились хвосты разной конструкции; д — от посадки на землю перешли к посадке на землю, воду, ветки деревьев, провода, конструкции построек и другие сооружения; е — от машущего полета к машущему, планирующему, к зависанию на месте; ж — от малых высот подъема к большим высотам и нырянием под воду; з — от простого маха к совершенному с поворотами и изгибами; и — от однослойного крыла к многослойному (плюс покровные перья сверху и пуховые перья снизу) и другие изменения.

04.09.2009
 В.В.И      


книга полностью в формате PDF на яндекс диске: 

1 том 458 Mb.

https://yadi.sk/d/h21DriUb3J3VGM