logo


Человек мечтал летать как птица, но на самом деле летает скорее как рыба. Но летать как движется медуза…?!

 

Н

аверняка многие видели забавные кадры с некой машиной, над которой было размещено нечто вроде зонта. Зонт этот имел привод от двигателя, хлопал, вздымал облака пыли, машина подскакивала на месте, но никуда не летела. Обычно этот аппарат демонстрируют как нечто времен «зари авиации», но это ошибка – «небесный автомобиль», как окрестили его создатели, был построен …в 1928 году!

pitts-skycar

Построен летающий автомобиль был в американской автомобильной столице Детройте некими Питтсом и Кайндри, причем первый еще в 1926 году получил на конструкцию подъемного устройства патент за номером 1602778.

pitts-skycar_patentИдея была такова. Зонтик состоит из 60 лопастей с клапанами по всей длине. Вращение зонтика поддерживает клапаны в открытом состоянии, но при движении зонтика вниз клапаны закрываются, и зонтик производит поток воздуха, направленный вниз. При последующем движении вверх клапаны открываются, пропуская воздух под купол, сопротивление зонтика падает, далее цикл повторяется. И, по идее, вся машина поднимается в воздух.

Естественно, возникает вопрос, зачем в годы, когда вовсю летали самолеты вполне современного вида, создавать такую необычную конструкцию. Ответ в целом очевиден: ротор-зонтик по расчетам изобретателя оказывался куда компактнее крыла и фюзеляжа с хвостовым оперением, а ему хотелось, чтобы машина могла и ездить по обычным дорогам, и летать.

Pitts skycar не полетел, машина оказалась слишком тяжелой, к тому же ее все время разворачивало, поскольку ничто не парировало вращение ротора (это хорошо видно на архивных кинокадрах). По типу skycar относится к ортоптерам – летательным аппаратам с крыльями, совершающими прямые (плашмя) удары по воздуху. Иногда ортоптеры называют орнитоптерами, но по конструкции к птицам они не имеют никакго отношения. Если уж в животном мире что и «летает» на подобном принципе, так это медузы – там, правда, сокращение сопротивления при движении вверх достигается не открытием створок, а изменением геометрии зонтика. Тот факт, что в современных морях (и даже некоторых пресных озерах) медуз полно, говорит о том, что конструкция, которой примерно 600 миллионов лет, вполне жизнеспособна.

Но то в воде. Но может ли медуза летать? Лейф Ристроф из Нью-Йоркского университета доказал – может!

Вообще-то Лейф – специалист в области прикладной математики, а довели его до летающих медуз попытки создать самый простой летательный аппарат. Но заниматься созданием искусственных птиц и насекомых ему показалось скучно, тем более что по этим темам работает сейчас немало народа, и Лейф вместе со своим коллегой Стефеном Чайлдрессом попробовали создать летающую медузу. Но не огромную, как skycar, а маленькую.

flying-jellyfish

В качестве двигателя, как и многие до него, Ристроф выбрал микроэлектродвигатель вроде тех, что стоят в мобильниках, «фюзеляжем» стала оклеенная тончайшей пленкой сфера на каркасе из углеволокна, а движителем – четыре лепестка, способные совершать вертикальные движения с частотой 20 колебаний в секунду. Размер летательного аппарата не превышает 8 сантиметров, а масса конструкции – два грамма. Половину массы приходится на двигатель, а батарейки для него на борту нет. Питание подводится извне по тончайшим проводкам, как и у многих прототипов микролетов.

И оно полетело. Аппаратик вполне уверенно набирает высоту, способен зависать в воздухе, и устойчивый полет осуществляется без использования на борту каких-либо сенсоров и систем управления. Медузолет сам парирует внешние влияния и все время остается в близком к вертикальному положении, заставить его испытать срыв невозможно. Этим он радикально отличается от инсектолетов, для управления которыми нужны достаточно сложные компьютеры. Но ведь и у настоящих насекомых достаточно сложная нервная система, в то время как у кишечнополостных, к которым относятся медузы, нервной системы в оформленном виде вообще нет. Правда, аппарат (пока?) не может далеко перемещаться по горизонтали, из-за ограничения кабеля питания двигателя.

Но самое странное другое: автор не может удовлетворительно объяснить, почему его творение летает. По крайней мере, в его же теорию поведение летающей медузы полностью не вписывается. Ну что же, есть что изучать! Продемонстрировав свой аппарат на конференции Американского Физического Общества по гидродинамике в Питтсбурге 24 ноября, автор призвал собравшихся специалистов помочь в этом нелегком, но увлекательном деле.

Потенциальным применением «летающей медузы» Ристроф видит мониторинг состояния атмосферы или детские игрушки ценой в полдоллара. Разговоров о возможном применением подобных аппаратов военными он избегает, как не одобряет всеобщую милитаризацию микролетов. «Конечно, имея хорошие беспилотники, мы сохраняем жизни своих солдат. Но все же это сложный вопрос без однозначного ответа» – говорит он.

Ну что же, будем надеяться, что летающие медузы никогда не будут жалить…

  1. Pavel Poluyan Ответить

    После Питтса началось самое интересное: зонтик превратили в мембрану, в качестве движителя взяли импульсный электромагнит, который отталкивал эту алюминиевую мембрану в момент проскакивания разряда через обмотку. Амплитуду колебаний свели к миллиметрам, а частоту колебаний к килогерцам, потом закрыли мембрану сверху тарелкообразным обтекателем так, что пилот и двигатель оказались под ним. И это устройство стало летать — в 1947 году. Так его и назвали: летающая тарелка.

Комментировать

*

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.