Как сделать летающий аппарат: Летательный аппарат своими руками

Летательный аппарат своими руками

Желание летать не пропадало у человека никогда. Даже сегодня, когда путешествие на самолёте на другой конец планеты совершенно обычное дело, хочется своими руками собрать хотя бы простейший летательный аппарат и если не полететь самому, то хоть полетать от первого лица при помощи камеры, для этого используют беспилотные аппараты. Мы рассмотрим самые простые конструкции, схемы и чертежи и, возможно, осуществим свою давнюю мечту…

Содержание:

1. Требования к сверхлёгким летательным аппаратам
2. Требования к конструированию летательного аппарата
3. Как построить высокоплан. Чертежи и схемы моделей
4. Конструкция подкосного высокоплана
5. Цельнодеревянный летательный аппарат ПМК3

Требования к сверхлёгким летательным аппаратам

Иногда эмоции и желание летать могут победить здравый смысл, а умение конструировать и грамотно проводить расчёты и слесарные работы и вовсе во внимание не берётся. Такой подход в корне неверный и поэтому ещё несколько десятков лет назад Министерством авиации были прописаны общие требования к самодельным сверхлёгким летательным аппаратам. Мы не станем приводить весь свод требований, а ограничимся только самыми важными.

1. Самодельный ЛА обязан быть прост в управлении, простым в пилoтировании на взлёте и при посадке, причём применение нетрадиционных методов и систем управления аппаратом строго запрещается.
2. При выходе из строя двигателя ЛА должен сохранять стабильность и обеспечивать безопасное планирование и посадку.
3. Разбег ЛА до взлёта и oтрыва от грунта не больше 250 м, а взлётная скорость минимум 1,5 м/с.
4. Усилия на ручках управления – в пределах 15-50 кгс в зависимости от выпoлняемого манёвра.
5. Фиксаторы аэродинамических рулевых плоскостей обязаны выдерживать перегрузку не менее 18 единиц.

Требования к конструированию летательного аппарата

Поскольку летательный аппарат — это средство повышенного риска, то при проектировании конструкции ЛА не допускается использование материалов, сталей, тросов, метизов узлов и агрегатов неизвестного происхождения. Если в конструкции применяется древесина, то она обязана быть без видимых повреждений и сучков, а те отсеки и полости, в которых может скапливаться влага и конденсат, обязаны быть оборудованы дренажными отверстиями.

Использование гнутых труб и тяг крайне нежелательно, особенно в тех случаях, когда на них приходится высокая нагрузка на сжатие/растяжение. Все резьбовые крепления должны иметь контровку, а подвижные шарнирные соединения в обязательном порядке должны быть оборудованы механическим стопором. Гроверы и самоконтрящиеся гайки не применяются. Тросы не могут иметь узлов и повреждений жил и должны быть обработаны антикоррозионным составом.

Как построить высокоплан. Чертежи и схемы моделей

Самый простой вариант моторного летательного аппарата – моноплан с тянущим моторным винтом. Схема достаточно старая, но проверенная временем. Единственный недостаток монопланов в том, что в аварийных условиях покинуть кабину довольно затруднительно, мешает монокрыло. Зато по конструкции эти аппараты очень просты:

• крыло выполняется из дерева по двухлонжеронной схеме;
• рама стальная сварная, некоторые используют клёпаные алюминиевые каркасы;
• обшивка комбинированная или полотняная полностью;
• закрытая кабина с дверью, работающей по автомобильной схеме;
• простое пирамидальное шасси.

На чертеже выше представлен моноплан Малыш с 30-сильным бензиновым двигателем, взлётная масса составляет 210 кг. Самолёт развивает скорость 120 км/ч и имеет дальность полёта с десятилитровым баком около 200 км.

Конструкция подкосного высокоплана

На чертеже представлен одномоторный высокоплан Ленинградец, построенный группой питерских авиамоделистов. Конструкция аппарата также проста и незатейлива. Крыло изготовлено из сосновой фанеры, фюзеляж сварен из стальной трубы, обшивка классическая полотняная. Колеса для шасси — от сельхозтехники для того, чтобы можно было выполнять полёты со стартом с неподготовленных грунтов. Двигатель базируется на конструкции мотоциклетного мотора МТ8 на 32 лошадиных силы, а взлётная масса аппарата — 260 кг.

Аппарат показал себя превосходно с точки зрения управляемости и простоты маневрирования и на протяжении десяти лет успешно эксплуатировался и принимал участие в слётах и соревнованиях.

Цельнодеревянный летательный аппарат ПМК3

Также отличные лётные качества показал цельнодеревянный аппарат ПМК3. Самолёт имел своеобразную форму носовой части, приземлённое шасси с колёсами малого диаметра, кабина имела дверь автомобильного типа. Самолёт имел полностью деревянный фюзеляж с обшивкой из полотна и однолонжеронное крыло из сосновой фанеры. На аппарате установлен лодочный мотор Вихрь3 с водяным охлаждением.

Как видим, при определённых навыках в конструировании и проектировании, можно не только сделать действующую модель самолёта или беспилотник, но и вполне полноценный простейший летательный аппарат своими руками. Творите и дерзайте, удачных полётов!

Китайские крестьяне-аэронавты и их удивительные аппараты

• Фиона Макдональд
• BBC Culture

30 апреля 2017

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Сяосяо Сюй — автор книги фотографий о китайских аэронавтах-любителях, строящих на заднем дворе самодельные летательные аппараты. В беседе с корреспондентом BBC Culture она рассказывает, насколько вдохновляющей и заразительной оказалась эта удивительная страсть, заставляющая совсем не богатых крестьян тратить долгие годы на свое увлечение, а порой и рисковать собственной жизнью.

«Крестьян, пытающихся построить самодельные летательные аппараты, можно встретить по всему Китаю. У них нет под рукой высокотехнологичного оборудования, зачастую нет даже помещения, которое можно было бы назвать ангаром — далеко не богатые самоучки-энтузиасты собирают свои машины на заднем дворе из металлолома, применяя в работе самые обычные домашние инструменты. Они гордо именуют себя аэронавтами».

Сяосяо Сюй прочла о фермерах-аэронавтах в нидерландском журнале. В 2015 году она совершила путешествие по Китаю, чтобы увидеть их собственными глазами.

«Я была глубоко тронута веселым нравом, изобретательностью, приспособляемостью и оптимизмом аэронавтов; меня очаровала какая-то совершенно сказочная составляющая того, чем они занимаются», — рассказала фотограф в интервью BBC Culture.

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

За последние 10 лет Юань Сянцю построил восемь самолетов — все были впоследствии проданы в качестве металлолома

«Богатая фантазия этих людей, их романтическое увлечение настолько контрастируют с бедностью, в которой они живут! Мне захотелось узнать, как им удается примирить необузданное воображение с суровой реальностью и откуда они черпают упорство в достижении заветной мечты».

Одним из героев фотоальбома Сяосяо Сюй стал Чжан Доусань, родившийся в бедной семье в городском округе Чаочжоу провинции Гуандун (Чжан начал работать камнедробильщиком, когда ему было 13 лет).

Став взрослым, он смотрел много телевизионных передач об авиации. Это вдохновило его на постройку собственного летательного аппарата.

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

После землетрясения 2008 года в провинции Сычуань Чжан задался целью построить аварийно-спасательный вертолет, способный летать между деревьями в лесу; последний из его проектов, снабженный четырьмя пропеллерными двигателями, сейчас проходит стадию испытаний

«Все друзья смеялись над ним, узнав о его сумасшедшей мечте, а жена опасалась, что летные испытания закончатся трагедией», — говорит Сяосяо Сюй.

Тот факт, что у него не было даже начального школьного образования, не остановил Чжана — он начал изучать конструкцию самолетов, наблюдая за воздушными судами в местном аэропорту, а необходимые для работы детали ездил покупать на пекинском авиазаводе.

Двигатель для своего аппарата он снял с брошенного легкомоторного самолета, разрушенного ураганом.

В 1998 году первая построенная им машина пролетела без посадки 500 км. Это был легкий двухместный моноплан длиной 6 м.

На крыле красовалась надпись: «Я родом из Чаочжоу. Чтобы чего-то добиться, нужно стараться!»

С тех пор Чжан построил еще четыре аппарата. На одном из них, получившем название «Священный орел», установлен модифицированный автомобильный мотор, а приборная доска позаимствована у заброшенного самолета.

Теперь он планирует создать аварийно-спасательный вертолет, способный летать над лесами и долинами, добираясь в труднодоступные районы.

«Я люблю творить, — рассказывает Чжан в беседе с Сяосяо Сюй. — Я бы никогда не взялся строить самолет по чьим-то чертежам; мне хочется изобретать, создавать собственные аппараты».

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

После того, как кто-то украл у него планер и двигатель, чтобы сдать в утиль, Цао Чжэншу (на снимке — за работой) поставил в сарае кровать и ночует там, присматривая за своим самолетом

На фотографиях Сяосяо Сюй можно рассмотреть подручные материалы, которые аэронавты-любители используют для постройки летательных аппаратов.

На верстаках громоздятся горы старых шестеренок; к стене прислонены алюминиевые трубы, из которых впоследствии смастерят каркас фюзеляжа.

На одном из снимков на полу валяются три ржавых колеса — все, что осталось от десятилетий труда, вложенного в чью-то летающую машину.

На другом — аппарат с двигателем от старого автомобиля и с колесами от детских велосипедов вместо шасси. Это — творение Цао Чжэншу.

Цао, 75-летний фермер из городского округа Мяньян в провинции Сычуань, начал заниматься авиаконструированием в 1984 году и с тех пор построил уже с десяток самолетов. Правда, пока в воздух не поднялся ни один из них.

Цао не владеет грамотой, что является дополнительным препятствием. В основу конструкции одного из его аппаратов положено анатомическое строение голубя, которого изобретатель купил у соседа.

«Строительство самолетов для меня — это такое же развлечение, как для кого-то мацзян (или маджонг — китайская настольная азартная игра — Прим. переводчика), — говорит он. — Когда я конструирую самолет, то чувствую себя очень счастливым человеком».

Цао мечтает о том, что когда-нибудь один из его самолетов поднимется на достаточную высоту, чтобы пролететь над цветущим рапсовым полем (высота стебля рапса может достигать двух метров — Прим. переводчика).

Высокие цели

«Аэронавтов не пугает риск попасть в аварию, — пишет Майт. — Самой мысли о том, что у них может получиться, что они смогут реализовать свои мечты, достаточно для того, чтобы заставлять их снова и снова строить и испытывать свои аппараты».

«Они исповедуют, по их собственным словам, «аэронавтику жизни» — с их точки зрения, цель заключается не в том, чтобы после 30 лет труда пролететь 30 метров. Цель в том, чтобы сделать невозможное реальным».

Фотоработы Сяосяо Сюй рассказывают историю жестоких разочарований, но одновременно — и упрямой решимости аэронавтов.

На многих снимках изобретатели-самоучки запечатлены в состоянии предельной сосредоточенности, в котором они пребывают за работой над своими аппаратами.

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

В 2012 году Су Гуйбинь попытался поднять самодельный вертолет на высоту 5 км, но был вынужден прервать эксперимент, поскольку температура воздуха за бортом на высоте в 4,8 км опустилась до -40°С

Есть на фотографиях и последствия неудачных летных испытаний.

«Некоторые из этих мечтателей получили настолько серьезные травмы, что больше никогда не смогут ходить, — пишет Майт. — А кое-кто даже погиб, воплощая в жизнь свою мечту».

«В то же время многие счастливчики, которые до сих пор живы и здоровы, потратили десятилетия на свое увлечения, но так и не смогли оторваться от земли».

Су Гуйбинь, еще один самоучка из Чаочжоу, до увлечения самолетами работал лифтовым механиком и занимался информационными технологиями.

Задавшись целью построить собственный вертолет, он начал собирать детали будущего аппарата в самых разных местах. Так, для управления машиной он приспособил компьютерный джойстик.

Не обошлось и без травм: в 2014 году, управляя летательным аппаратом постройки коллеги-аэронавта, Су врезался в телеграфный столб. В результате у него отнялись ноги.

«Я пролежал парализованным три года, — рассказывает он. — Не так давно к пальцам ног вернулась чувствительность. Но врач говорит, что полное выздоровление мне по-прежнему не гарантировано. Все, что мне остается делать, — лежать в кровати и ждать. Каждый день, проведенный в постели, кажется мне годом».

Тем не менее, по словам Сяосяо Сюй, «первым делом после того, как он встанет на ноги, Су собирается совершить полет на своем аппарате».

На ее фотографиях изобретатель вовсе не выглядит сломленным — он лежит или сидит в инвалидном кресле с выражением надежды на лице.

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

Прежде чем построить свой первый самолет, Ван конструировал модели из бамбука, который брал из леса за домом — потом его мать использовала их для растопки печки

Ван Цян тоже попадал в аварии. Владелец парикмахерской из города Цыси в провинции Чжээцзян впервые совершил испытательный полет в 2005 году со старого аэродрома в пригороде Мяньяня.

Подготовка к полету заняла несколько часов. Ван взлетел уже на закате.

«Я вырулил на полосу, потянул ручку на себя, и передняя стойка оторвалась от земли, — вспоминает он. — Хотя самолет летел очень низко, всего метрах в двух над землей, присутствовавшие на аэродроме зрители были в восторге. Меня же просто переполняло счастье — это был непередаваемый момент».

Впрочем, последующие полеты не всегда проходили гладко: «Как-то я набрал 300 м, и тут двигатель внезапно заглох. Я попытался спланировать и совершить посадку, но прежде чем успел направить аппарат к полосе, он упал в реку. Я выбрался на берег, а затем попытался вытащить самолет из воды».

В другой раз двигатель отказал сразу после взлета, и Ван рухнул на находившуюся неподалеку стройплощадку: «Самолет перевернулся, и я застрял в кабине вниз головой. По счастью, я был пристегнут, так что обошлось без травм».

Несмотря на эти неприятности, Ван непоколебим: «Испытываю ли я страх после подобных происшествий? Да, но это неважно. Гораздо важнее то, что у меня растет уверенность в том, что я делаю. После каждого происшествия я вношу изменения в конструкцию, которые повышают безопасность испытательных полетов».

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

Автожир Сюй Биня на фоне плаката с изображением расположенной неподалеку горы Цзянланшань: «Мне нравится там летать. Я поднимаюсь к краю скалы и зависаю над ней»

Сяосяо Сюй собирает воедино фотографические образы аэронавтов с такой же заботой и основательностью, с которой они сваривают куски металлолома на заднем дворе.

Рядом с их современными портретами в книге помещены более ранние фотографии, сделанные членами семьи, а также чертежи аппаратов: некоторые очень подробные, выполненные при помощи компьютерной программы, другие — просто каракули на мятых обрывках бумаги.

Вот иллюстрированная история Сюй Биня, сына машинистки и фермера из Цзяншаня в провинции Чжэцзян, который начал конструировать вертолеты в возрасте 20 лет.

«Я решил построить вертолет из-за того, что у нас небольшой двор, — говорит он. — Ведь вертолету не требуется взлетно-посадочная полоса».

Взлеты и падения

В книге есть также нечеткие фотографии последствий аварии аппарата Сюй Биня где-то в поле, а также снимок посвященного аэронавтам музея, который открылся в 2014 году.

По словам Ваня, аэронавты-самоучки чрезвычайно амбициозны: «Учитывая огромную территорию и гигантское население Китая, недостатка в авиаконструкторах-любителях здесь нет. Если бы каждому из нас удалось полностью реализовать наши идеи, мы смогли бы популяризировать частное авиастроение».

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

«Самая главная черта аэронавтов — смелость, — говорит Хэ Дунбяо. — Мы готовы испытывать наши аппараты, даже если это противозаконно. Кто еще способен на такое?»

Сюй Бинь уже начал зарабатывать на своем хобби деньги. «Компании из Гуанчжоу и Вэньчжоу приглашают его для проведения аэрофотосъемки, — рассказывает Сюй. — Он продает автожиры и детали к ним, а также приспосабливает аппараты для опыления посевов».

«Некоторые конструкции настолько удачны, что любительские чертежи — порой выполненные от руки — берут на вооружение коммерческие компании, а самих изобретателей нанимают в качестве инженеров», — пишет Майт.

«Встречаются совершенно футуристические модели, до которых никогда не додумались бы ни НАСА, ни Голливуд. Эти крестьяне не просто способны достичь невозможного, их свободный полет фантазии помогает ученым открывать более эффективные и безопасные способы полета».

Фотографии Сяосяо Сюй передают атмосферу большого приключения: с одной стороны, аэронавты — хитроумные инженеры, с другой же — те же дети, которые когда-то с восторгом смотрели на парящих в небе птиц и мечтали о такой же свободе полета.

Под конец своего путешествия по стране Сяосяо Сюй совершила полет вместе с Сюй Бинем.

«С гулко бьющимся сердцем я забралась в открытую кабину его двухместного автожира, с некоторым опасением надела шлем и пристегнула ремень», — вспоминает она.

«Вскоре мы уже летели на высоте 200 метров. На секунду у меня перехватило дух. Ветер трепал мои волосы, под ногами проплывали дома, горы, поля и озера. У меня закружилась голова».

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

Сюй Бинь учился летать, прицепив свой автожир веревкой к движущемуся автомобилю. Теперь он — главный летчик-испытатель аппаратов, построенных местными аэронавтами

Сяосяо Сюй продолжает: «Меня охватил страх — я начала представлять себе в подробностях, как мы сейчас разобьемся. Но потом я заметила, что Сюй Бинь смотрит вниз с мальчишеским любопытством. Он светился от счастья».

«Я поняла, какую радость он испытывает от возможности подняться в небо. Несмотря на назойливый звук пропеллера, я испытала чуть ли не просветление. Страх испарился, и я снова выглянула за борт».

«В озерах под нами отражался свет заходящего солнца; все цвета были сияющими и мягкими. Мы сделали несколько кругов, то опускаясь к земле, то поднимаясь ввысь над полями и горами. Спустя еще пятнадцать минут мы благополучно приземлились».

Автор фото, Xiaoxiao Xu

Подпись к фото,

«Самолеты подобны птицам; приделайте к фюзеляжу крыло, установите двигатель — и можно лететь»

Сяосяо Сюй лучше всего удалось запечатлеть это чувство мальчишеского любопытства в фотографиях Юаня Сянцю. Выросший в бедности в городе Тяньтай провинции Чжэцзян, Юань обучался столярному делу, а потом увлекся авиацией.

«Я даже не могу внятно объяснить, почему мне хочется строить летательные аппараты, — говорит он. — Помню, как в детстве рядом с нашим домом росло большое камфорное дерево, на котором гнездились сотни птиц. Я был очарован ими — их полет был так прекрасен, и я тоже хотел познать это чувство свободы».

Юань всегда верил, что способен построить самолет. «Самолеты подобны птицам; приделайте к фюзеляжу крыло, установите двигатель — и можно лететь».

«Пока мы на Западе по-прежнему ждем, пока кто-нибудь изобретет для нас ракетный ранец в стиле Джеймса Бонда, эти китайские фермеры, возможно, и есть те герои, которые сделают персональные летательные аппараты реальностью», — пишет Майт.

«Ведь все мы по-прежнему мечтаем о том, чтобы подняться в небо — но не купив дорогой билет, чтобы сидеть потом несколько часов в металлической трубе в компании сотен таких же рядовых пассажиров, а просто подпрыгнув в воздух и выбрав какое угодно направление, не волнуясь о дорожных пробках и финансовых ограничениях. Мы всё так же хотим летать свободно, подобно птицам».

К чему приводят полеты самолетостроителей-самоучек — Российская газета

Интерес к строительству самодельных летательных аппаратов возрос. И вместе с ним увеличилось количество несогласованных полетов. Зачастую современные Кулибины с помощью информации в Интернете собирают самолет и пилотируют его без регистрации, разрешений и необходимой подготовки. В результате такие полеты все чаще заканчиваются трагедией.

«Мы — инопланетяне»

Так, этой осенью сразу два самодельных летательных аппарата разбились в один день. В Тульской области, недалеко от трассы «Крым», упал вертолет, в Рязанской, рядом с аэродромом Протасово, разбился самолет. В тульском случае обошлось без жертв — пилот и пассажир получили травмы, но остались живы. Рязанский пилот — 57-летний бывший военный инженер Олег Колчин — погиб.

Как сообщили в ГУ МЧС по Тульской области, самодельный вертолет упал в районе деревни Тайдаково, в 300 метрах от трассы М-2 «Крым». Регистрационных знаков на нем не было. Разрешения на полет — тоже. Выехавшие на место крушения спасатели пострадавших не обнаружили, серьезных разрушений на земле также не выявили. Причины падения устанавливают специалисты Следственного комитета.

Журналисты одного из тульских информационных агентств, ставшие свидетелями крушения вертолета, рассказали, что сразу к месту трагедии подъехали какие-то люди. Они забрали пострадавших и обломки аппарата. Представиться наотрез отказались. «Мы — инопланетяне», — отмахнулись от всех вопросов. Впрочем, полиция довольно скоро установила хозяев разбившегося летательного судна.

— Не понимаю, зачем они этим занимаются, — удивляется один из тульских силовиков, попросивший не называть его. — Хочешь летать — иди в официальные аэроклубы, где все нормально с техникой безопасности. Конечно, и там бывают ошибки, но все же порядка больше. Ведь бьются же эти самоделки! И люди гибнут…

Рязанский случай аналогичен: тоже самодельный летательный аппарат без регистрационных знаков и разрешения на вылет. По словам помощника прокурора Рязанской транспортной прокуратуры Евгения Баканова, падение самолета произошло примерно на высоте 10-15 метров при развороте. По предварительным данным, причиной крушения могли стать ошибка пилота (в тот день был сильный ветер) и техническая неисправность.

Самолет разрабатывался и строился энтузиастами в течение нескольких лет. По словам руководителя рязанского спортивного авиационно-технического клуба «АЭРО-МИКС» Александра Моисейкина, погибший пилот был опытным и осторожным, бесконечно влюбленным в небо. Это второй его самолет: первый строил сам, этот — вместе с друзьями, такими же энтузиастами. Делали его они лет десять — первоначально с одним мотором, потом добавили второй. Какие-то идеи черпали из Интернета…

К сожалению, самолеты Кулибиных бьются довольно часто — практически ежемесячно

— Он был влюблен в небо, готов был на палке летать. У него дома самолет, который собирал из деревяшек, — рассказал товарищ погибшего заслуженный врач РФ Владимир Юдин. — Нельзя ограничивать этих людей, это только приведет к трагедии. Надо открывать им дорогу, чтобы они реализовывали свое творчество, а не где-то на коленке делали…

Самолет из чемодана

В связи с этими случаями я вспомнила встречу в Рязани — с фанатом сверхмалой авиации, самоучкой Виктором Дмитриевым. Его разборный самолет, весивший меньше, чем пилот, попал в Книгу рекордов Гиннесса, а его самого называли гением. Я приехала к нему в Соколовку на окраине Рязани. Мы сидели во дворе маленького домика и пили компот, который хозяин сам сварил с утра — «извини, угостить больше нечем». И я пыталась получить ответ все на тот же вопрос: зачем? Зачем надо вовсе не богатому семейному человеку тратить все: время, деньги — на столь затратное и странное увлечение?

По его словам, авиацией он «заболел» года в четыре, когда отец (авиационный инженер) впервые взял его в полет и даже разрешил подержаться за штурвал. Это был 1949 год. Семья переезжала с одной авиабазы на другую, так что детство прошло среди самолетов. Конечно, Виктор мечтал стать летчиком. Но поступить в училище не получилось. Окончил профтехучилище, работал шофером. И в какой-то момент решил сам строить самолеты. Правда, первые его модели так и не полетели. Потом понял, что не хватает знаний. Начал изучать техническую литературу. Первый дмитриевский самолет взлетел в 1970-х.

Сначала просто оторвался от земли, и это уже был прорыв, через несколько лет он уже сделал на своем детище круг над полем.

Виктор Павлович сделал около тридцати самолетов, материалы для которых собирал на авиасвалках, моторы брал от списанных спортивных мотоциклов. И практически все испытывал сам: «Если человек не умеет летать, то и технику разобьет, и сам покалечится». А потому создал несколько моделей учебных аппаратов, на которых отрабатывал технику пилотирования.

Все самолеты Дмитриева отличаются малыми размерами, легкостью и разбираются почти как конструктор. Впервые его модели получили высокую оценку в 1984 году на слете СЛА в Коктебеле. Затем в 1992 году — на Международном авиасалоне в США, на следующий год он выставлял свое детище на Международном авиасалоне в Германии — и вновь успех. В 2010 году самолет Дмитриева получил золотую медаль Международного салона «Архимед» в номинации «Транспорт и коммуникации». Самолет Х-14Е выставлялся на MAX-2013 и вновь привлек внимание специалистов и зрителей.

— Про свои самолеты могу сказать, что по техническим характеристикам они дадут фору лучшим европейским и американским образцам, — не без гордости замечает Виктор Павлович.

Но особая гордость конструктора — самолет X-14d. По его словам, в этой модели воплощены почти все его идеи. В результате получился аппарат, весящий меньше, чем пилот. Так, вес самолета — 46 килограммов, скорость — 55 километров в час, мощность двигателя — 42 лошадиные силы, грузоподъемность до 90 килограммов. К тому же складывается в ящик длиной один метр. На Всемирном авиасалоне в США этот «муравей» собирал толпы — его даже ленточкой оградили, чтобы не растоптали.

И мы идем смотреть это чудо… в спальню. Виктор Павлович достает из-за кровати крылья, другие детали вытаскивает из-под кровати и несет все это во двор. Здесь же на моих глазах начинает собирать свой самолет. Иногда просит меня что-то подержать — не потому, что нужна помощь, а чтобы я прикоснулась к этому действу. И вот самолет собран. Красавец с трудом помещается в маленьком дворике. «Хочешь попробовать?» — предлагает мне забраться на место пилота. Но в полете увидеть самолет не удалось: «Ну не с улицы же мне взлетать!» — говорит конструктор и тут же добавляет, что вообще-то мог бы — для разгона достаточно тридцати метров.

«Одно дело создать самолет, другое — его использовать»

Организацией и контролем за полетами занимается специально созданная Государственная корпорация по организации воздушного движения (ОВД) в РФ, в которой есть подразделение — «Аэронавигация Центрального региона». За полетами, к примеру, в Тульской области следит филиал этого подразделения — Калужский центр организации воздушного движения. Это названия длинные, но на самом деле все вполне демократично: регистрируйся на сайте, согласовывай полетное время — все носит практически уведомительный характер. Хотя согласовывать необходимо даже полеты небольших беспилотников, не то что самолетов, пусть и самодельных. Как пояснил начальник службы движения калужского центра Владимир Симаков, каждый, кто поднимается в небо, должен соблюдать федеральные Правила использования воздушного пространства.

— Самодельные аппараты всегда и везде приветствуются, — считает Владимир Симаков. — Но должно соблюдаться законодательство. У нас демократичные правила использования воздушного пространства, так будьте цивилизованными людьми — соблюдайте их.

К сожалению, самолеты Кулибиных бьются довольно часто — практически ежемесячно. По словам эксперта, нередко бывает так, что человек с помощью интернет-информации собрал самолет и полетел — без регистрации аппарата, не учитывая рекомендации метеорологов, без подготовки к полету, а иногда и не научившись толком летать.

— Взлететь легче, чем посадить самолет, — поясняет Владимир Дмитриевич. — У каждого из этих аппаратов разная чувствительность к ветру. Часто у них в полете отказывает мотор. А пилоты непрофессиональные. Должна быть техническая проверка таких самолетов. Должна быть хотя бы минимальная подготовка пилотов. Одно дело создать самолет, другое — его использовать. За руль автомобиля никто же не садится, не получив навыков вождения. А в воздухе еще опаснее — на обочину в случае чего не съедешь.

Единый национальный портал дополнительного образования

О проведении муниципального конкурса — выставки макетов «Мой летательный аппарат», посвященного 60-летию первого полета человека в космос.

Муниципальный конкурс- выставка макетов «Мой летательный аппарат» (далее – Выставка) проводится согласно плана работы ОтделаобразованияНовоорского района Оренбургской области на 2021 год.

Непосредственную работу по подготовке и проведению Выставки осуществляет муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования «Центр детского творчества Новоорского района» (далее – МБУ ДО «ЦДТ Новоорского района»).

Информация о Выставке размещается на сайте МБУ ДО «ЦДТ Новоорского района» по адресу: http://novoorskdc.ucoz.ru/ и группе VK https://vk.com/club193866413

Координатор Выставки: Пудовкина Ольга Юрьевна – заведующий отделом декоративно-прикладного творчества МБУ ДО «ЦДТ Новоорского района»(тел. (35363) 7-10-63).

Цель: повышение интереса к космонавтике в детско-подростковой среде.

Задачи:

• Изучение истории развития космонавтики в России, биографии первого космонавта Ю.А. Гагарина;
• мотивация к проявлению интеллектуального и творческого потенциала обучающихся посредством моделирования, конструирования и изобретательства;

• формирование патриотических чувств на примере достижений российской космонавтики;
• ориентация школьников и молодежи на вузы ракетно-космической направленности.

УЧАСТНИКИ ВЫСТАВКИ

К участию в Выставке приглашаются обучающиеся образовательных организаций общего и дополнительного образования, а также воспитанники детских садов от 6 до 15 лет.

НОМИНАЦИИ ВЫСТАВКИ

Для участия необходимо выполнить макеты космодрома, орбитальной станции, модели ракетно-космической техники, космических аппаратов.

ТРЕБОВАНИЯ К РАБОТАМ

Выставочные работы выполняются из картона, дерева, пластмассы, металла, пенопласта и других материалов.

Размер экспонатов не менее 100см x50см (модели), макеты 100 см x 100 см

Каждая работа сопровождается следующей информацией:

1.Название работы

2.Ф.И.автора (полностью), возраст (полных лет)

3.Ф.И.О. руководителя

4.Название ОУ.

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ

Экспонаты оцениваются по следующим критериям:

— оригинальность авторской идеи;

— техническая сложность конструкции;

— качество и эстетичность выполнения;

— сопроводительная документация.

Работы оцениваются по 5-балльной системе. Максимальное количество – 20 баллов.

УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И УЧАСТИЯ

Выставка — конкурс пройдет 30 марта 2021 года в МБУ ДО «ЦДТ Новоорского района»

Работы, оформленные в соответствии с требованиями, принимаются до 19.03.2021 года по адресу: 462800 п. Новоорск ул. Ленина 13 «А»

МБУ ДО «ЦДТ Новоорского района».

ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ И НАГРАЖДЕНИЕ

Победители Выставки в каждой номинации, награждаются дипломами Отдела образования Новоорского района. По решению жюри отдельные участники Выставки могут быть награждены грамотами за неординарность и оригинальность подачи материала.

ИТОГИ конкурса — 30 марта 2021 года.

В России идет подготовка к созданию перспективного беспилотника «Гром»

Практически каждый день вдоль берегов Крыма летает американский стратегический разведывательный беспилотник RQ-4 Global Hawk (а то и по два сразу) на высоте 20 и более тысяч метров. Между тем, в России нет даже двигателя, способного поднять отечественный БЛА на подобную высоту, однако уже ведется работа над созданием дрона «Гром», который может выйти на мировой уровень. «Газета.Ru» разбиралась с ситуацией в беспилотной отрасли в России.

Начинать современную историю более или менее боеготовых отечественных БЛА класса MALE (Medium Altitude, Long Endurance) надо начинать с средневысотного, большой продолжительности полета аппарата «Орион». Он создан, летает, и даже уже модернизирован по сравнению с техническим заданием (ТЗ) 2011 года.

Поскольку ТЗ было сформировано десять лет назад, в настоящее время у заказчика — Минобороны — есть понимание, что сегодня потенциала «Ориона» уже недостаточно для тех задач, которые стоят перед БЛА подобного класса.

Тяжелый беспилотный летательный аппарат БЛА «Сириус» — следующая ступень в развитии этого семейства. Этот БЛА сегодня находится на стадии опытно-конструкторской работы.

Есть уже и БЛА «Гелиос» большой продолжительности полета класса MALE, который должен быть оснащен турбовинтовым двигателем с толкающим воздушным винтом и иметь управление через аппаратуру спутниковой связи.

«Создание этих БЛА позволило нарастить компетенции, сформировать кооперацию соисполнителей, и даже получить некоторый опыт боевого применения в Сирии», — рассказал «Газете.Ru» высокопоставленный источник в российском оборонно-промышленном комплексе.

По его словам, сегодня развитие беспилотной техники идет в плане увеличения взлетной массы и, соответственно, возрастания полезной нагрузки. Потребность сегодня в полезной нагрузке — от тонны и выше. Это оружие, средства разведки и связи.

«БЛА «Сириус» и «Гелиос» представляют собой дальнейшее развитие линейки «Орионов». Можно сказать, это дети «Ориона». Высокая степень унификации аппаратов позволила создать новые БЛА в короткие сроки, и тем самым предпринять реальные попытки выйти на мировой уровень», — сообщил источник издания.

«Однако мы по-прежнему в роли догоняющего. До уровня американского БЛА General Atomics MQ-9 Reaper (флагман разведывательно-ударных БЛА США) и новейшего турецкого ударного БЛА Bayraktar AKINCI нам еще следует подтянуться. Даже турки нас откровенно опережают», — считает специалист.

Напомним, высотный дальний беспилотный летательный аппарат Bayraktar AKINCI оснащен двумя украинскими турбовинтовыми двигателями АИ-450С по 450 л.с., обладает грузоподъемностью 1350 кг, включая 400 кг внутренней и 950 кг внешней нагрузки. Максимальная взлетная масса аппарата составляет 5,5 т.

Пока создавали БЛА «Орион», был совершен существенный скачок в развитии средств связи, вычислительной техники всех типов. Сейчас БЛА, как правило, функционируют в автоматическом режиме под присмотром человека-оператора.

«Сегодня ставится следующая задача — получение на выходе автономных систем, работающих в отрыве от человека-оператора.

Человек-оператор — это все-таки радиолиния управления, определенные ограничения по дальности, скорости. Кроме того, противник обладает возможностями воздействия на каналы управления и их подавления», — рассказал источник издания в российском ОПК.

По его словам, автономные системы гораздо более эффективны в боевом смысле. Это более широкие задачи. К примеру, прорыв противовоздушной обороны противника, подавление пунктов управления, узлов связи в оперативной глубине. Для этого нужны скорость и малозаметность, действия роем и в тесном взаимодействии.

«Поэтому возник проект беспилотного летательного аппарата «Гром». Это реактивный дозвуковой БЛА с грузоподъемностью в 2 т. Это следующее поколение, следующий вектор работы», — рассказал источник «Газеты.Ru».

По его словам, «Орион» — аппарат мирного времени и угрожаемого периода. Это в первую очередь разведка и получение информации о противнике. Боевая устойчивость подобных БЛА (малоскоростных, с большой эффективной поверхностью рассеивания) низкая. Такие БЛА будут успешно функционировать, пока не встретят серьезного противодействия со стороны противника.

Этой проблемой озабочены и американцы. Они выдали своей промышленности задание на создание БЛА, который был бы способен выполнять боевые задачи в условиях сильного радиопротиводействия и эффективной ПВО. Ведь, по сути, тот же MQ-9 Reaper — тоже очень уязвимый аппарат.

«Наше предложение — БЛА «Гром». А это скорость, малозаметность, способность к групповым действиям», — подчеркнул источник издания.

По его мнению, последние достижения в области сенсоров и вычислительной техники позволяют перейти к использованию искусственного интеллекта, то есть. к выполнению задач, не прямо прописанных в полетном задании, иными словами, к действиям в условиях неопределенности.

«Колоссальное преимущество американской военной промышленности (и промышленности США в целом) заключается в том, что при появлении того или иного заказа у них выстраивается очередь предприятий — кандидатов на поставку комплектующих и материалов. У нас же следующая ситуация — одно изделие — один поставщик. И это в лучшем случае. А поставщик еще и с претензиями и ненужными амбициями. У него нет большого желания заниматься партией из 20-50 деталей, которые необходимы, к примеру, для производства установочной партии БЛА. Надо, к примеру, 10 деталей, а ответ — ждите. Поэтому у нас такие большие сроки реализации даже прекрасно задуманных проектов», — пояснил источник «Газеты.Ru».

По его словам, в БЛА «Орион» более 90% комплектующих отличала новизна. В основном, по этим причинам опытно-конструкторская работа (ОКР) и затянулась на 10 лет. Из стандартных покупных деталей на этом БЛА — только резина на шасси. Все остальное было разработано с нуля, включая технологию изготовления крупноразмерных композитных деталей. Надо отметить, что «Орион» — цельно-композитный аппарат.

По мнению специалиста, главные препятствия в России на пути создания большого и боеспособного флота беспилотных летательных аппаратов всех типов можно свести к трем позициям.

Огромная проблема для отечественного производства БЛА — двигатели.

Причем проблема с ними — достаточно серьезная. В стране практически нет авиации общего назначения, поэтому нет и двигателей. Последний отечественный поршневой двигатель появился в начале 1960-х годов.

Чуть лучше ситуация с турбовинтовыми двигателями. Но тот же ТВ7-117, который сейчас ставится на новый легкий военно-транспортный самолет Ил-112В — двигатель позавчерашнего дня.

«В частности, турбореактивный двигатель Аи-222-25 НПЦ газотурбостроения «Салют» от Як-130 для беспилотного летательного аппарата «Гром» — сегодня единственный возможный вариант. Ничего другого просто нет, ни одного другого решения. Что-то находится в ОДК в процессе разработки, но строить на них серьезный проект — это авантюра чистой воды. Примеров тому в той же авиационной отрасли — несть числа», — считает источник.

«Если начинать создание своих двигателей с нуля, то мы рискуем в области БЛА отстать навсегда. Поэтому надо покупать лицензии, приобретать в полном комплекте предприятия, обзаводиться технологиями. Что же касается возможных санкционных ограничений, то нет таких санкций, которые не прогнулись бы перед ценой покупателя», — заметил эксперт.

Вторая беда, по мнению специалиста, связанная с созданием и серийным производством отечественных БЛА — электронно-компонентная база (ЭКБ).

«Мы способны создать хороший, прекрасный планер, научить его летать, но помимо планера, для беспилотного летательного аппарата нужны мозги, глаза, уши, то есть сенсоры. А, к примеру, оптико-электронная система израильского производства весит 30 кг, а российская — уже больше 65-ти. Для БЛА же каждый килограмм на счету», — пояснил источник издания.

И третья проблема — примыкающая, по сути, к ЭКБ — спутниковая связь.

Орбитально-частотный ресурс для БЛА в настоящее время крайне ограничен. Можно теоретически воспользоваться услугами двух коммерческих систем — спутниковой связи и вещания «Ямал» и серией геостационарных телекоммуникационных спутников «Экспресс». Но военные вряд ли готовы с ними работать, поскольку рано или поздно это обернется санкциями — а эти две системы практически все из импортных комплектующих. Обеспечить в перспективе будущий огромный флот БЛА современной загоризонтной связью они вряд ли смогут.

Несколько слов следует сказать об оснащенности беспилотными летательными аппаратами отечественного военно-морского флота. И в первую очередь перспективах БЛА палубного базирования.

«Задач глобального присутствия в Мировом океане и у берегов Австралии у нашего флота в настоящее время нет. Поэтому отечественным морякам, есть все основания полагать, сгодятся и аппараты берегового базирования с радиусом боевого применения в 1,5-2 тыс. км», — рассказал собеседник «Газеты.Ru».

В первую очередь, по мнению специалиста, они будут востребованы для осуществления противолодочной обороны и разведки. БЛА могут быть оснащены глубинными бомбами, противолодочными торпедами, радиобуями. Морские БЛА могут использоваться и в качестве воздушных узлов связи.

«Что касается перспективного БЛА «Гром», то еще непонятно, когда и с какими параметрами будет задана опытно-конструкторская работа. Нет пока и технического задания. У заказчика по этому поводу могут быть и свои представления», — заметил источник издания.

Тем не менее, по мнению специалиста, БЛА «Гром» стартует не с пустого места. И подобный аппарат означает выход на мировой уровень. Уровень новизны в этом БЛА такой, что практически все разработки требуют создания новых технологий.

Почему вертолеты не стали общедоступным транспортом? И станут ли им аэротакси?

«Согласно современным представлениям о воздухоплавании, для взлета и посадки судов почти всегда требуется большое поле. Как правило, человек не может взлететь рядом с домом и добраться до пункта назначения, как на автомобиле. Но мечты прошлого и обнадеживающие прогнозы на будущее рисуют другой летательный аппарат, способный безопасно подниматься в ограниченном пространстве между домов и деревьев или с маленьких платформ на крышах. Такой аппарат откроет многие возможности и может стать крайне ценным средством передвижения как для обычного человека, так и для государственных организаций», — рассуждал Сикорский в январе 1941 года, выступая с докладом об испытаниях VS-300. Он оказался прав лишь отчасти.

Игорь Сикорский инструктирует пилота во время испытаний вертолета VS-300, 1940 год

© Museum of Flight/CORBIS/Corbis via Getty Images

По всему миру находится в эксплуатации примерно 32 тыс. вертолетов (без учета военных машин). Для сравнения: в одном только Евросоюзе в 2017 году было 268 млн пассажирских и 40,2 млн коммерческих автомобилей. Разница — почти тысячекратная. С помощью вертолетов тушат лесные пожары, патрулируют улицы и побережье, проводят поисковые и спасательные операции, выполняют сельскохозяйственные работы и съемку местности, возят грузы. Но как пассажирский транспорт их используют разве что работники нефтяных и газовых компаний, фирм, занимающихся морскими ветрогенераторами, высокопоставленные менеджеры, чиновники и просто богатые люди.

«Когда Миль говорил, что Россия специально сделана для вертолетов, он имел в виду наши просторы, труднодоступные точки, куда можно летать только вертолетом, но, к сожалению, это и сейчас не реализовано», — рассуждает доцент кафедры «Проектирование вертолетов» Московского авиационного института (МАИ) Борис Артамонов. Впрочем, в других странах вертолеты тоже так и не стали значительной частью транспортной системы, как прогнозировали с 1950-х годов.

Что не так с вертолетами

Главное преимущество вертолетов — способность взлетать и садиться вертикально, а когда надо — зависать в воздухе. Но конструкция, которая позволяет это сделать, создает много трудностей в полете. Причина в винте: вращающиеся лопасти и удерживают машину в воздухе, служа крылом, и обеспечивают ее перемещение в пространстве.

Чтобы вертолет летел горизонтально, пилоты наклоняют его или винт вперед. Чем выше скорость, тем сильнее должен быть наклон — и тем тяжелее удержать аппарат в воздухе: подъемная сила уменьшается. Вдобавок в таком положении растет сопротивление, следовательно, и расход горючего. «Аэродинамика винта существенно сложнее, чем аэродинамика самолета. На порядок или даже несколько порядков», — говорит Борис Артамонов.

На эту тему

Вертолеты сравнительно медленные — редкая модель способна лететь с горизонтальной скоростью 350–400 км/ч (крейсерская скорость пассажирских самолетов — 800–900 км/ч). Если лететь еще быстрее, концы лопастей преодолеют звуковой барьер. «Работать на таких винтах — это неразумно, потому что сопротивление большое, нагрузки большие, это все передается на систему управления», — объясняет Борис Артамонов. Сопротивление можно снизить, утончив лопасти на концах, но полностью проблему этим не решить.

Другое препятствие — с увеличением скорости нарастает маховое движение лопастей. Из-за этого машина теряет устойчивость и управляемость, которые и так оставляют желать лучшего. «Без автопилота управлять вертолетом практически невозможно», — говорит Борис Артамонов. Чтобы винт не взмахивал, его крепят к втулке жестко, но тогда лопасти испытывают огромное напряжение. Эту проблему конструкторы пытаются решить с помощью композиционных материалов, но, опять же, пока это удалось не в полной мере.  

Проблемы возникают на любой скорости полета. Какой бы она ни была, вертолет испытывает циклические нагрузки, из-за которых узлы машины быстро изнашиваются. «На самолете вы поднялись и летите. Ну, попадаются зоны турбулентности. Мы же проектируем вертолеты не только под статическую, но и под динамическую нагрузку», — рассказывает Борис Артамонов. По его словам, первые лопасти служили всего 100–200 часов, а сейчас ресурс достигает 2–3 тыс. часов.

Но пусть современным вертолетам реже нужна замена деталей, пользоваться ими все равно дорого. «Перевозить вертолетами людей или грузы не так выгодно, как самолетами. У них слишком маленькая вместимость, чтобы конкурировать на больших расстояниях. Другая причина — расход горючего: «тяжелые» вертолеты с 20 пассажирами на борту способны пролететь лишь около 500 морских миль (чуть менее 1 тыс. км — прим. ТАСС). По сравнению с самолетами они играют незначительную роль», — объясняет в письме аналитик консалтинговой компании International Bureau of Aviation Алистер Фэллон. Пассажирам вдобавок приходится мириться с шумом и тряской, которые тоже пока не получается снизить до комфортного уровня.

Все это запирает вертолеты в нишах, где им просто нет замены.

Как еще приспособить винты для полетов

Совершенствовать конструкцию вертолетов — это один путь. Другой — изменить их настолько, что получатся летательные аппараты другого класса. Еще в 1950-х годах британская компания Fairey Aviation создала аппарат под названием Rotodyne. Сверху у него располагался несущий винт, как у вертолета, а по бокам — короткие крылья с дополнительными пропеллерами, как у самолета. Подобные машины называются винтокрылами и были изобретены еще 100 лет назад. По идее, они способны развить большую скорость по сравнению с вертолетами, не теряя устойчивости.

Rotodyne задумывался как лайнер с вертикальным взлетом и для гражданских, и для военных нужд, но дальше прототипа дело не пошло. По рассказам очевидцев, машина шумела так, что людям было трудно разговаривать даже в 3 км от нее.

Аппарат Rotodyne, созданный компанией Fairey Aviation

© Johannes Thinesen/CC BY-SA 2.5/Wikimedia Commons

Впрочем, идею не забросили. В Airbus разрабатывают экспериментальный аппарат RACER, напоминающий Rotodyne, только меньшего размера и с двойными узкими крыльями, сходящимися на концах. На высоких скоростях крылья будут создавать подъемную силу, снимая часть нагрузки с несущего винта, а дополнительные пропеллеры позволят разогнать машину так, чтобы края лопастей не преодолевали звуковой барьер. Но пока это все теория: тестовые полеты RACER запланированы на 2020 год.

Другой родственник вертолетов — конвертоплан, еще больше напоминающий самолет. У таких машин винты установлены только на крыльях: располагаясь параллельно земле, они позволяют подниматься и опускаться вертикально, а в полете поворачиваются вперед. «Схема интересная, но в ней и проблем много. На винты ложится огромная нагрузка, если откажет силовая установка, то машина не сядет в режиме авторотации (когда лопасти вращаются сами по себе подобно семенам клена — прим. ТАСС), в пылевых условиях было несколько аварий, потому что летчики теряют ориентацию, не видя землю», — объясняет Борис Артамонов. Вдобавок, даже если наклоняется только винт, а не двигатель или крыло целиком, конструкция с поворотным механизмом сложнее и дороже, чем у обыкновенных самолетов.

В мире существует всего несколько моделей конвертопланов, большинство из них — экспериментальные. Чуть ли не единственный серийный аппарат — американский военный V-22 Osprey и его модификации.

Конвертоплан V-22 Osprey

© Mark Wilson/Getty Images/AP Photo

Правда, NASA, Leonardo, Karem Aircraft разрабатывают новые демонстраторы и даже серийные модели, которые покажут, стоит ли игра свеч. По словам Алистера Фэллона, в этой области лидирует Leonardo: ее гражданский конвертоплан AW609 должен быть готов самое позднее в начале 2020 года, производитель уже договорился о поставке двух аппаратов для Era Group. Их будут использовать для поисково-спасательных операций, транспортировки к прибрежным объектам, перевозки VIP-пассажиров и пациентов — иными словами, так же, как вертолеты.

Революционны ли коптеры

Но ни о вертолетах, ни о винтокрылах, ни о конвертопланах не говорят столько, сколько о летательных аппаратах с четырьмя и более винтами, пилотируемых и беспилотных. Хотя схема была известна давно, такие машины — прежде всего жужжащие над головой квадрокоптеры — получили распространение только в последние годы. «Считаю, причина в том, что на них можно реализовать электропривод винтов, появились шаговые двигатели, которые вращаются с приемлемыми оборотами, лопасти из композиционных материалов, электронные системы управления. Все это соединилось и дало толчок», — объясняет Борис Артамонов.

‘ Промо-ролик Uber о будущих летающих такси’

Но одно дело — сконструировать квадрокоптер, помещающийся в рюкзак, другое — машину, которая способна поднять в воздух тяжелые грузы и пассажиров. Чем больше винтов, тем сложнее контролировать аппарат, ведь у каждого из них необходимо по отдельности регулировать скорость вращения и угол атаки (в простых аппаратах винты не поворачиваются, но от этого управлять ими даже труднее), не говоря уже о других параметрах полета. Человеку такое не под силу, поэтому требуется автоматика, в идеале — такая, чтобы летать вообще без летчика.

Технологии автопилотирования значительно усовершенствовались. В марте 2019 года корреспондент сайта Wired полетал на опытном вертолете компании Sikorsky с системой Matrix. Эта система позволяет выбрать на экране планшета место назначения, желаемую скорость, высоту и, нажав всего одну кнопку, отправиться в путь. «Kaman Aerospace испытала свой вертолет K-Max в беспилотном режиме со сбросом груза, но тесты проходили в безлюдном месте, где нет дорог», — рассказывает Алистер Фэллон. Корреспондент Wired тоже летал за городом. Не подведут ли эти системы, когда вокруг много помех, — это еще вопрос.

Впрочем, Борис Артамонов напомнил, что в августе 2019 года на праздновании юбилея ВДНХ рой квадрокоптеров рисовал в небе разные фигуры, выстраиваясь впритирку друг к другу, как по линейке. Это шоу не доказало, что сотни или даже тысячи аэромобилей спокойно поделят небо, хотя выглядело обнадеживающе.

На эту тему

Кроме автоматизации инженерам предстоит разобраться еще с одной проблемой. В коптерах используются электрические двигатели, более надежные и простые в управлении, чем двигатели внутреннего сгорания. Питаются они от аккумуляторов, а емкости батарей на сегодняшний день хватает в лучшем случае на десятки минут полета. Аккумулятор можно установить и побольше, но тогда и масса летательного аппарата увеличится, а значит, ему потребуется больше энергии — получается замкнутый круг. Вдобавок перезарядка занимает больше времени, чем дозаправка, а время — деньги. «Когда сталкиваешься с этими вещами, ясно, что создать «чисто электрический» аппарат грузоподъемностью в тонну практически невозможно. Легче — можно, но тогда полет будет 10–20 минут. Далеко ли вы улетите?» — рассуждает Борис Артамонов.

«Если рынок не просядет и условия в мировой экономике позволят дальше инвестировать в аппараты с вертикальным взлетом и посадкой, то есть все шансы, что новые способы передвижения по воздуху станут реальностью», — считает Алистер Фэллон. Но планы производителей смелее, чем прогноз аналитика. Например, Uber уже в следующем году собирается испытать свое аэротакси (что-то среднее между конвертопланом и коптером), а в 2023-м — начать его коммерческую эксплуатацию. Уложиться в сроки компании будет трудно, и дело не только в технологиях.

Что не во власти инженеров

«Воздушное пространство ограничено. Не просто так борются с квадрокоптерами: возможны столкновения, аварии, не говоря уже о проблемах режимности и секретности. Над столицей если кто-то и летает, то вдоль русла Москвы-реки либо за окружной дорогой. Вы даже не полетите к себе на дачу, потому что у нас везде разрешительный принцип: вы должны запрашивать диспетчера», — объясняет Борис Артамонов.

В Китае, как сообщает агентство Reuters, регулирование воздушного пространства ослабили, но в крупных городах и поблизости от них все равно так просто не полетаешь. Европейское агентство авиационной безопасности (EASA) летом 2019 года утвердило основные требования к легким аппаратам с электродвигателем, которые взлетают и садятся вертикально, но полные спецификации еще не готовы. К тому же EASA отвечает только за машины, а лицензированием летчиков и контролем воздушного пространства занимаются органы Европейского союза и стран-членов. В США все эти полномочия — у Федерального управления гражданской авиации, но оно еще не определилось с нормативами для инновационного транспорта.

Для того чтобы многовинтовые аппараты — и вертолеты — стали массовыми, также нужна новая инфраструктура, прежде всего посадочные площадки в удобных местах. «Вы их не видите, но на современных домах есть такие площадки», — говорит Борис Артамонов. Вот только проектировали их для экстренных случаев, а не сотен или даже тысяч полетов в день. Хватит ли всем места — хороший вопрос, но также не ясно, согласятся ли люди терпеть шум и завихрения воздуха, создаваемые винтами (вездесущий предприниматель Илон Маск считает, что нет, не станут, поэтому следует развивать подземный транспорт).

На эту тему

«Для военных, правоохранительных органов и органов безопасности, поисковых и спасательных служб, медиков, в операциях по оказанию гуманитарной помощи, для перевозки VIP-пассажиров и некоторых других нужд вертолеты всегда будут незаменимы», — считает Алистер Фэллон. Если инженерам удастся устранить недостатки многовинтовых аппаратов с электродвигателями, то эти машины составят вертолетам конкуренцию. Соперничать с другими видами транспорта будет труднее. «Стоимость тонны-километра в любом случае будет выше у вертолета, чем у самолета. На квадрокоптерах точно так же, но экономику еще не считали. Но при этом вы имеете вертикальный взлет и посадку, за это надо платить», — говорит Борис Артамонов.

Возможно, летательные аппараты с электродвигателями сначала будут востребованы вообще не как транспорт в привычном смысле. «Мы с дипломником делаем проект — квадрокоптер-пожарник. Он поднимается и выстреливает ракету, пробивает стекло, и внутри распыляется огнегасящий порошок. Этому квадрокоптеру не нужен большой запас энергии. Он опускается, можно заменить аккумулятор. Или поднимается второй. Фактически это гранатомет, подвешенный к вертолету», — рассказывает Борис Артамонов. А вертолеты так и останутся в своих нишах, где им нет альтернативы.

Марат Кузаев

Первый вертолёт на Марсе. Летательный аппарат Ingenuity готовится к освобождению из недр марсохода Perseverance

Не секрет, что на борту новейшего марсохода Perseverance имеется небольшой вертолёт Ingenuity. Это первый летательный аппарат, предназначенный для полётов в атмосфере другой планеты.

 Как сообщает NASA, Ingenuity готовится к своему первому полёту. На данный момент управление планирует запустить аппарат не ранее 8 апреля. Правда, ещё до того, как Ingenuity поднимется в воздух, ему предстоит пройти ряд непростых процедур. 

Сейчас аппарат спрятан в специальном отсеке марсохода в его днище. Несколько дней назад Perseverance сбросил специальный щит, защищавший этот отсек. Теперь марсоход находится на пути к импровизированному аэродрому — ровной площадке размером примерно 10 х 10 м.  

После того, как марсоход достигнет места назначения, он выгрузит вертолёт, но затем потребуется ещё около шести марсианских суток, чтобы привести Ingenuity в полную готовность. К тому же сам процесс высвобождения вертолёта очень непрост. В первый день учёные активируют устройство для повреждения болтов, чтобы высвободить фиксирующий механизм, удерживающий аппарат внутри марсохода. Затем активируются пиротехнические заряды, перерезающие кабель, что позволит удерживающему вертолёт манипулятору перейти в необходимое положение.

После этого сам вертолёт выдвинет две из четырёх опор, а специальный электродвигатель приведёт аппарат в вертикальное положение. В итоге он должен перейти в подвешенное состояние на высоте 13 см от земли, после чего вертолёт будет отсоединён от марсохода. И лишь затем учёные воспользуются последней возможностью зарядить летательный аппарат.  

После развёртки у Ingenuity будет около месяца для проведения нескольких испытательных полётов.  

Как построить летающие машины в Майнкрафт

Крафт — это то, чем занимаются игроки в Minecraft, но многие не знают, что есть простой способ взлететь с помощью летательного аппарата.

Создание летательного аппарата в Minecraft может быть настолько сложным или простым, насколько хочет игрок. Хотя это не должно быть много строительства, есть много разных способов, которыми игрок может создать способ передвижения по карте.Для чего-то простого, летящего в одном направлении, этого урока должно хватить.

Связанный: Minecraft Caves & Cliffs Developer Video Talk Axolotls, Goats, & More

Самая сложная часть этой сборки — это создание своего рода небольшого маршевого двигателя.Для этой конкретной сборки игрокам потребуется обычный поршень, липкий поршень, два наблюдателя, семь блоков слизи и как минимум пять строительных блоков. Для более сложной сборки на том же двигателе соберите больше строительного материала, чтобы сделать полноценный корабль, или что угодно игроку.

Как построить упрощенный летательный аппарат в Minecraft

Для начала, собрав необходимые блоки, игроки захотят перейти к самому высокому блоку, который они могут найти.Если не самый высокий, помните, что простая система продвижения не позволит игрокам уклоняться от препятствий или двигаться вверх или вниз. Вместо этого игрокам нужно будет либо прорваться через все, во что они врезаются, либо использовать это в качестве механизма парковки.

На этом верхнем уровне игроки должны разместить два блока слизи на одном уровне, один перед другим.Поместите наблюдателя сбоку от заднего блока слизи. Убедитесь, что красная точка наблюдателя смотрит в том направлении, в котором хочет идти игрок. Затем поместите нормальный поршень перед наблюдателем на красную точку.

Затем на передней части поршня поместите еще два блока слизи.Слева от последнего блока слизи поместите еще один блок слизи, сделав крошечную L-образную форму. Теперь между созданным новым зазором поместите липкий поршень. Это должно быть направление, противоположное тому, куда игрок планирует пойти. Затем поместите еще один слой из двух блоков слизи поверх нижней части L-образной формы. Затем поместите второго наблюдателя на липкий поршень лицевой стороной вниз. На этом укомплектован маршевый двигатель.

Идите вперед и постройте как минимум пять блоков вперед, чтобы игрок мог стоять на них.Это позволит игроку оставаться на борту летательного аппарата, не будучи отброшенным упругой природой блоков слизи. Хотя для этого требуется всего пять блоков, игроки могут построить целую лодку или корабль в передней части этого. Опять же, настолько декоративно или просто, как нравится игроку.

Далее: Minecraft и Minecraft Dungeons получают новые пакеты DLC

Minecraft доступен на PlayStation 3, PlayStation 4, PS Vita, Xbox 360, Xbox One, Wii U, Nintendo Switch, Nintendo 3DS, Oculus, Android, iOS и ПК.

Источник: Фарзи / YouTube

Затерянный в случайном геймплее похож на платформер-экшн Тима Бертона

Об авторе

Индия МакГрегор
(Опубликовано 325 статей)

Индия МакГрегор — писатель, иллюстратор и геймер из Анн-Арбора, штат Мичиган.Она окончила Full Sail со степенью бакалавра в области творческого письма для развлечений. Как знаток высоких фэнтези и постапокалиптических средств массовой информации, она гордится тем, что копает знания.

Ещё от India MacGregor

Сделайте планер из бумаги | Летающая машина

Что вам понадобится :

• 1 обычная пластиковая соломка
• Каталожная карточка 3 × 5 ″ (или картон, обрезанный по размеру)
• Ножницы
• Лента

Что вы делаете:

1.Разрежьте учетную карточку на три полоски шириной 1 дюйм и длиной 5 дюймов (возможно, вы захотите, чтобы взрослый или кто-то старше вас помогал вам в этом).

2. Сложите края двух полосок примерно на один дюйм внахлест и склейте их скотчем. Теперь у вас есть одна длинная полоска. Соедините два края длинной полоски вместе, наложите их внахлест и склейте скотчем, чтобы получилась петля.

3. Сделайте петлю меньшего размера из последней полосы карточки, перекрывая край и склеивая вместе.

4.Поместите соломинку внутрь маленькой петли так, чтобы конец соломинки прилипал к концу бумажной петли. Приклейте соломку к внутренней стороне маленькой петли.

5. Приклейте другой конец соломинки к внутренней стороне большой бумажной петли. Убедитесь, что соломка установлена ​​равномерно внутри каждой петли, а не с одной или другой стороны, чтобы ваш летательный аппарат был сбалансирован. Также убедитесь, что отверстия соломинки не заклеены лентой.

6. Чтобы управлять парапланом, возьмите его большим и указательным пальцами и подбросьте в воздухе под небольшим углом вверх.

Что случилось:

Ваш планер мог летать, когда вы толкали его вперед. Сила — это слово, которое ученые используют, чтобы говорить о различных видах толчков и толчков. Различные силы создают движение (все, что движется, имеет движение). Полет — это разновидность движения. Ваш планер далеко пролетел, не так ли? Все самые тонкие части машины — это те, которые нужно было протолкнуть по воздуху. Воздух легкий, но все же имеет вес. Вы должны были применить силу, чтобы ваш летательный аппарат рассек воздух, и из-за того, как вы это сделали, он работал очень хорошо! Немного силы заставило планер пройти долгий путь.Как вы думаете, что можно сделать, чтобы ваш летательный аппарат стал еще лучше? Не могли бы вы сделать его легче, используя более короткую соломинку? Попробуйте сами.

Больше ракет:

Является ли летающая машина механической возможностью?

Наши читатели хорошо знают, что на поставленный вопрос теоретически много раз давался утвердительный ответ; но практически никто не ответил, кроме отрицательного. Мы имеем в виду, конечно, искусственный летательный аппарат, способный выполнять полет независимо от обычных ветров и течений, так что в большинстве обычных обстоятельств ему можно доверять, что он будет выполнять свою работу так, как корабли делают сейчас и делали это столетиями.Человек стал хозяином коварного моря, может ли он также проникнуть в воздушные глубины и контролировать свои движения в этой стихии?
Все, что было сказано, написано и сделано для разъяснения этого предмета, удивительно, как мало было достигнуто цели. Изобретения, которые время от времени делались и пытались только продемонстрировать свою полную абсурдность, по большей части были построены в явном незнании задействованных истинных принципов; и те, кто критиковал эти изобретения и высмеивал их, в большинстве случаев проявляли почти такое же невежество, как и те, чьи работы они осуждали.Несмотря на неудачи, которые неизменно сопровождали попытки построить полезный летательный аппарат, и категорический отрицательный отзыв, данный большим числом научных авторов по вопросу, который возглавляет нашу статью, вера в окончательное выполнение полета с помощью человеческих устройств все же возродилась. никогда не испытывал недостатка в единомышленниках среди ученых и необразованных. Организация Авиационного общества, которое провело свою первую выставку в Лондоне в июне прошлого года, является свидетельством того, что вера скорее набирает, чем теряет позиции.Итак, давайте рассмотрим достоинства этого вопроса.
В отчете вышеуказанного общества содержится любопытный момент в описании выставленных двигателей. Паровые двигатели обычно считались совершенно неприменимыми к любым возможным летательным аппаратам из-за того, что их вес сильно зависит от их мощности. Но что мы можем сказать о двигателе, который весит всего шестьдесят фунтов фунтов и может работать с мощностью в одну лошадиную силу? Совет общества проголосовал за 100-ю премию мистеру Стрингфеллоу за двигатель этого описания; и независимо от того, станет ли он когда-нибудь движущей силой для бегства, казалось бы, исходя из его изобретательности, стоит потраченных усилий.
награда.В отчете говорится, что цилиндр имеет диаметр 2 дюйма, ход 3 дюйма и работает с давлением в котле 100 фунтов. до квадратного дюйма; двигатель работает 300 оборотов в минуту. Было отмечено время подъема пара; через три минуты после разжигания огня давление составило 30 фунтов; через пять минут — 50 фунтов; и через семь минут было полное рабочее давление 100 фунтов. В момент запуска двигатель должен был работать с двумя винтами с четырьмя лопастями диаметром 3 фута со скоростью 300 оборотов в минуту.Данные для расчета мощности берутся следующие: Площадь поршня — 3 дюйма; давление в баллоне, 80 фунтов. на квадратный дюйм; длина хода 3 дюйма; скорость поршня 150 футов в минуту; 3 X 80 X 150 = 36 000 фут-фунтов. Это дает мощность больше, чем одну лошадь (которая оценивается в 33000 фут-фунтов). Вес двигателя и котла составлял всего 13 фунтов, и это, вероятно, самая легкая паровая машина из когда-либо построенных. Двигатель, котел, автомобиль и гребной винт были впоследствии взвешены, но без воды и топлива, и было обнаружено, что их вес составляет 16 фунтов.Этот двигатель, кажется, демонстрирует возможность сделать двигатели легкими и достаточно мощными для полета. Американский дикий гусь часто весит больше, чем вся эта машина, котел, пропеллер и все такое; и мощность, развиваемая этой птицей в полете, должна быть значительно меньше мощности двигателя, согласно упомянутому отчету. Борелли предположил, что гусь проявляет в полете мощность в 400 лошадиных сил, оценка настолько дикая и экстравагантная, что это просто смешно.
Доктор Фокс из Скарборо перевел поучительную статью, написанную М.де Люси из Парижа, «О полете птиц, летучих мышей и насекомых», в отношении предмета воздушного передвижения; в котором в результате многочисленных исследований утверждается, что у летающих животных размер крылатой поверхности всегда обратно пропорционален весу существа. Он сравнивает комаров, стрекоз, больших и малых, божьих коровок, длинноногих пап, пчел, болотных мух, трутней, жуков-оленей, жуков-оленей и жуков-носорогов вместе и приходит к следующим весьма интересным и неожиданным результатам.Комар, который весит в 460 раз меньше, чем жук-олень, имеет в 14 раз большую (пропорциональную) поверхность. Божья коровка весит в 150 раз меньше жука-оленя, имеет в 5 раз больше поверхности и т.д .; то же самое и с птицами. Воробей весит примерно в 10 раз меньше голубя и имеет вдвое большую поверхность. Голубь весит примерно в 8 раз меньше аиста и имеет вдвое большую площадь поверхности. Воробей весит в 339 раз меньше австралийского журавля и обладает
В 7 раз больше поверхности.Если мы теперь сравним насекомых и птиц, градация станет еще более поразительной. Например, комар весит в 97 000 раз меньше голубя и имеет в 40 раз большую поверхность; он весит в три миллиона раз меньше австралийского крана и имеет площадь в 140 раз больше.
Кулон подсчитал, что для того, чтобы поддерживать человека, необходимо иметь поверхность 12 789 футов 2 дюйма в длину и 191 фут 10 дюймов в ширину, но с тех пор было установлено, что человек может довольно легко спуститься с большой высоты. возвышение, с опорной поверхностью 29 квадратных ярдов,
8 квадратных футов и 14 квадратных дюймов.Эти надстройки, уменьшенные до квадрата, дают длину стороны почти 53 погонных ярда. Таким образом, длина опорных балок от центра должна составлять всего около 275 ярдов, если не учитывать их собственный вес.
Именно здесь возникает первое затруднение. Эти рычаги или балки, необходимые для поддержки ткани из шелка или другой текстуры, должны обладать прочностью, жесткостью и легкостью. Когда человек может сделать конструкцию столь же прочной; такая жесткая, такая упругая, такая легкая по размерам, как гусиное перо, проблема полета будет почти решена.Компенсация недостатка силы в мышцах груди может быть произведена путем задействования мышц бедер и ног, а также рук с помощью подходящих приспособлений.
Теперь требуется материал, сочетающий наибольшую прочность с наименьшим весом. Нам неизвестны такие материалы, доступные для этой цели. Поэтому мы заключаем, что до тех пор, пока такие материалы не будут обнаружены, человек не будет летать. Говоря словами одного из мудрецов из магазина, в котором мы провели много дней своей юности, летать в настоящее время теоретически возможно, но практически невозможно.»

« Конструирование летательного аппарата »- задание

(0 Рейтинги)

Быстрый просмотр

Уровень оценки: 6
(5-7)

Требуемое время: 45 минут

Расходные материалы на группу: 1,00 долл. США

Размер группы: 2

Зависимость действий: Нет

Тематические области:
Физические науки

Резюме

Студенты придумывают и рисуют свои собственные проекты футуристических и причудливых летательных аппаратов.Они узнают, что рисование, наброски и мозговой штурм связаны с процессом изобретений и о ранних изобретениях, которые внесли свой вклад в историю полетов и состояние современных самолетов. Для практики мозгового штурма они генерируют идеи для творческого альтернативного использования повседневных предметов. Затем, руководствуясь рабочим листом, они используют свое воображение и применяют свои знания о конструкции самолетов и силах, действующих на них (полученные на предыдущих уроках в разделе «Самолеты»), для проектирования и создания своих собственных инновационных моделей летательных аппаратов, созданных на основе конструкторских и конструкторских решений. переработанные материалы. Эта инженерная программа соответствует научным стандартам нового поколения (NGSS).

Инженерное соединение

Ключ к успешной инженерии — это объединение научных знаний, творческих идей, продуктивных мозговых штурмов, циклов проектирования / тестирования / сборки и научных испытаний. Когда все эти элементы соберутся вместе, инженеры могут создать успешный дизайн. Таким образом, несмотря на то, что инженерам нужно много знать о самолетах, чтобы создавать новые, для успеха новых проектов требуются командная работа, общение и испытания.

Цели обучения

После этого занятия студенты должны уметь:

• Работа в группе над проектом летательного аппарата.
• Учитывать принципы геометрии (включая площадь поверхности, форму и симметрию) в своих проектах.
• Примените силы полета к конструкции модели и обоснуйте конструкцию с учетом этих факторов.
• Поделитесь своими проектами с классом и объясните важные особенности их коллегам

Образовательные стандарты

Каждый урок или задание TeachEngineering соотносится с одним или несколькими научными дисциплинами K-12,
образовательные стандарты в области технологий, инженерии или математики (STEM).

Все 100000+ стандартов K-12 STEM, охватываемые TeachEngineering , собираются, обслуживаются и упаковываются сетью стандартов Achievement Standards Network (ASN) ,
проект D2L (www.achievementstandards.org).

В ASN стандарты иерархически структурированы: сначала по источникам; например , по штатам; внутри источника по типу; например , естественные науки или математика;
внутри типа по подтипу, затем по классу, и т. д. .

NGSS: научные стандарты нового поколения — наука

Международная ассоциация преподавателей технологий и инженерии — Технология

• Студенты разовьют понимание атрибутов дизайна.(Оценки
  К —
  12)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

• Студенты разовьют понимание инженерного дизайна.(Оценки
  К —
  12)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

• Мозговой штурм — это процесс группового решения проблем, в ходе которого каждый член группы представляет свои идеи на открытом форуме.(Оценки
  6 —
  8)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

• Сделайте двухмерное и трехмерное представление спроектированного решения.(Оценки
  6 —
  8)

  Подробнее

  Посмотреть согласованную учебную программу

  Вы согласны с таким раскладом?

  
  

  Спасибо за ваш отзыв!

ГОСТ

Предложите выравнивание, не указанное выше

Какое альтернативное выравнивание вы предлагаете для этого контента?

Список материалов

Каждой группе необходимо:

• 1-2 листа плотной бумаги на ученика
• различные носители для рисования: мелки, цветные карандаши, фломастеры и т. Д.
• 4 или 5 кухонных или домашних принадлежностей; «необычные» формы, если возможно, такие как венчик, нож для теста, проволочная вешалка для одежды и щипцы
• коричневый бумажный пакет
• различные ремесленные изделия или переработанные материалы
• (опционально) транспортир, линейка или циркуль, при желании
• Рабочий лист летательных аппаратов, по одному на студента

Поделиться со всем классом:

Рабочие листы и приложения

Посетите [www.teachengineering.org/activities/view/cub_airplanes_lesson10_activity1], чтобы распечатать или загрузить.

Больше подобной учебной программы

Полеты будущего: представьте себе летательные аппараты!

Команды студентов проектируют свои собственные летательные аппараты, основываясь на своих знаниях о силах, задействованных в полете, свойствах материалов и способах, которыми их летательный аппарат может принести пользу обществу.Студенты из первых рук узнают, как процесс мозгового штурма способствует развитию образного мышления и …

Будет ли он летать?

Учащиеся узнают о воздушных змеях и планерах и о том, как эти модели могут помочь в понимании концепции полета. Затем учащиеся переходят к соответствующему заданию, в ходе которого команды проектируют и создают свои собственные модели планеров из пробкового дерева и экспериментируют с различными поверхностями управления, соревнуясь за них…

Введение / Мотивация

Кто из вас любит рисовать? Многие изобретения до того, как воплотились в жизнь, были всего лишь «каракулями». Леонардо да Винчи (1452-1519) прославился своими набросками для блокнотов и набросками идей «футуристических» вещей, которые сегодня являются реальностью, таких как вертолеты, парашюты и самолеты.Когда вы рисуете идею на листе бумаги, вы действительно начинаете процесс разработки изобретения — генерируете идеи.

Мозговой штурм — еще один способ придумывать идеи. Это когда группа людей собирается вместе и пытается решить проблему, обдумывая идеи — даже безумные идеи! — и развивая их как команду. Вы когда-нибудь слышали фразу «Два ума лучше, чем один»? Это правда, потому что у каждого человека свой способ ответить на вопрос, и иногда, когда вы застряли на вопросе или проблеме, небольшая помощь друга или соседа может облегчить поиск решений.Мозговой штурм обычно проводится на ранней стадии процесса разработки изобретения, который включает в себя генерацию идей, выбор одной идеи, проектирование, создание и перепроектирование продукта.

Процедура

Перед мероприятием

• Соберите материалы и предметы домашнего обихода. Положите несколько кухонных / бытовых предметов в коричневый бумажный пакет и сделайте то же самое для нескольких групп в классе.
• Если позволяет время, придумайте пример футуристического изобретения (например, ракетный корабль, приводимый в движение водой), чтобы дать учащимся модель того, что они будут делать.
• Сделайте копии рабочего листа летательного аппарата.
• Приготовьтесь показать классу Сверху руководящие принципы мозгового штурма.

Со студентами

1. Спросите студентов, какие изобретения, по их мнению, были важными в истории полета. Некоторые примеры в дополнение к наброскам да Винчи из 1480-х годов: сэр Джордж Кейли изобрел планер в 1804 году. Братья Райт изобрели первый самолет с двигателем в 1903 году. Гидросамолеты были изобретены в 1912 году, а в 1933 году компания Boeing разработала первый современный авиалайнер. , Боинг 247.Реактивный двигатель был запатентован в 1930 году Фрэнком Уиттлом в Великобритании. Позже, в 1983 году, были обнародованы истребители-невидимки — самолеты, которые трудно обнаружить с помощью радара.
2. Покажите руководящие принципы мозгового штурма, прочтите их вместе с классом. Объясните SCAMPER как способ по-другому думать об объектах. (Пример: первый шаг — заменить: можете ли вы заменить вешалку другой формой или материалом?) Опишите мозговой штурм как компонент процесса изобретения и поднимите вопрос, который инженеры постоянно изобретают.
3. Поднимите бумажный пакет и попросите учащихся угадать, что в нем. Пусть они сделают несколько догадок и пару раз встряхнут пакет. Затем вытащите один предмет и попросите учащихся обсудить другие варианты использования этого предмета. Запишите идеи на доске. Затем раздайте каждой группе по одному коричневому пакету и попросите их вытащить ОДИН предмет. Предложите им провести мозговой штурм по использованию этого конкретного объекта. Когда идеи учащихся исчерпаны, предложите каждому столу поделиться с классом несколькими наиболее креативными идеями.
4. Объясните, что теперь каждая группа будет проектировать летательный аппарат.В них необходимо включить идеи и концепции, изложенные во всех предыдущих уроках раздела «Самолеты», особенно сопротивление, тягу, подъемную силу и вес. Сделайте на доске словесную паутину с «летательной машиной» в центре и четырьмя силами полета в виде ветвей снаружи. Предложите классу провести мозговой штурм, как включить эти концепции в конструкцию своих летательных аппаратов. Добавляйте идеи студентов под каждый компонент в Интернете. Затем добавьте в сеть «топливо» и «материалы». Спросите их, какие виды топлива могут использоваться в будущем.Кроме того, обсудите материалы, которые учащиеся узнали на этом модуле и которые могут использовать для создания своих летательных аппаратов. Предложите им обращаться к Интернету во время работы.
5. Попросите учащихся сбросить свои сумки на парты или столы и начать мозговой штурм идей для своих новых летательных аппаратов. Напомните им о правилах проведения мозгового штурма. Бродите по группам, чтобы помочь им провести мозговой штурм и выслушать их творческие идеи. Примечание. Сообщите учащимся, что их летательные аппараты не обязательно должны работать!
6. Объясните, что инженеры используют множество геометрических идей при проектировании самолетов.Крылья самолета могут двигаться под разными углами, некоторые формы более аэродинамичны, чем другие (что снижает сопротивление), а ракетный корабль или самолет обычно имеют симметричную конструкцию.
7. Предложите студентам заполнить черновик карандашом. После того, как учащийся определился с дизайном самолета, предложите им использовать различные материалы для окончательного дизайна.
8. Раздайте все дополнительные художественные материалы и бумагу и позвольте студентам поработать на своих летательных аппаратах.
9. Попросите учащихся заполнить рабочий лист.(Примечание: некоторые формы имеют несколько линий симметрии. Предложите учащимся найти как можно больше для каждой формы.)

Оценка

Оценка перед началом деятельности

Вопрос для обсуждения: Запрашивайте, объединяйте и обобщайте ответы студентов. Спросите студентов: какие изобретения, возможно, помогли в развитии современной авиации и самолетов?

Оценка деятельности

Мозговой штурм: Предложите учащимся выдвинуть ряд возможных идей относительно использования предмета, вынутого из их коричневых бумажных пакетов.Поощряйте безумные идеи и препятствуйте критике любых идей.

Word Web: Создайте на классной доске слово «паутина» с «летательным аппаратом» в центре и перетащите, толкайте, поднимайте и отягощайте как ответвления от центра вокруг внешней стороны. Предложите классу провести мозговой штурм, как включить четыре силы полета в конструкции их летательных аппаратов. Добавляйте идеи студентов под каждый компонент в Интернете. Затем добавьте «топливо» и «материалы» в качестве ветвей к сети. Спросите их, какие виды топлива могут использоваться в будущем.

Оценка после деятельности

Покажи и расскажи: Пусть группы продемонстрируют свои футуристические летательные аппараты остальному классу. Попросите членов команды объяснить, как они учитывали четыре силы полета (сопротивление, тягу, подъемную силу и вес) в своих проектах. Затем попросите команды объяснить лучшую часть своей конструкции и то, что может с ней пойти не так (то есть, что может быть исправлено в будущих моделях их летательных аппаратов). Напомните студентам, что инженеры многократно проходят процесс разработки-сборки-редизайна, прежде чем они доберутся до приемлемого готового продукта.Предложите другим студенческим группам записать одну вещь, которая им нравится в летательном аппарате докладчиков; поделитесь ими с классом.

Советы по поиску и устранению неисправностей

Некоторые студенты любят творить и захотят начать, прежде чем вы будете готовы или даже до того, как закончите объяснять инструкции. Другие ученики будут жаловаться, что не могут придумать, что рисовать. Им может потребоваться начать с вашей модели или простого самолета и добавить необычные компоненты, или, возможно, потребуется создать сеть со своими идеями, чтобы способствовать их творчеству.При необходимости предложите учащимся обратиться к Интернету, сделанному в классе.

Может быть полезно поставить кадки с художественными материалами на каждый стол с различными карандашами, мелками и маркерами, чтобы каждая команда имела свободный доступ к художественным принадлежностям.

Расширения деятельности

Повесьте летательные аппараты в классе или коридоре для демонстрации.

Предложите учащимся продолжить работу над конструированием бумажных самолетиков и изобретением новых прототипов.

Если учащиеся проявляют интерес к изобретениям, связанным с полетом, или изобретениям в целом, попросите их копнуть глубже и провести дальнейшие исследования.

Масштабирование активности

• Младшим ученикам может потребоваться дополнительная поддержка, чтобы они начали проявлять творческий подход и изобретательность. Предложите им просмотреть веб-страницы классов или провести мозговой штурм перед тем, как начать. Кроме того, это может помочь немного сузить назначение, например, определить конкретный тип топлива для включения в их проекты.
• Чтобы бросить вызов более продвинутым ученикам, попросите их нарисовать дополнительные виды своих поделок, например, сверху или с другой стороны, и / или добавить другой размер своей работе, используя клей, цветную бумагу, текстурированную бумагу и т. Д., Чтобы добавить коллажные эффекты к своим поделкам.

авторское право

© 2004 Регенты Университета Колорадо

Авторы

Том Рутковски; Алекс Коннер; Джеффри Хилл; Малинда Шефер Зарске; Джанет Йоуэлл

Программа поддержки

Комплексная программа преподавания и обучения, Инженерный колледж, Университет Колорадо в Боулдере

Благодарности

Содержание этой учебной программы по электронной библиотеке было разработано за счет грантов Фонда улучшения послесреднего образования (FIPSE), U.S. Департамент образования и Национальный научный фонд (грант ГК-12 № 0338326). Однако это содержание не обязательно отражает политику Министерства образования или Национального научного фонда, и вам не следует предполагать, что оно одобрено федеральным правительством.

Последнее изменение: 20 июля 2021 г.

Создание первой летательной машины

Создание первой летательной машины

от ReadWorks

Орвилл и Уилбур Райт жили в начале 1900-х годов.Многие считают, что они изобрели самолет. Но они этого не сделали. Другие люди уже летали и разбивали летательные аппараты. На самом деле братья изначально даже не были изобретателями. Вместо этого они начали свою карьеру с печати газет и изготовления велосипедов. Они использовали идеи дизайна и научные правила, которым они научились при печати и изготовлении велосипедов, чтобы создать свои лучшие инновации.

Инновация — это новинка, которую еще никто не делал. Их инновация заключалась в системе управления движением летающего самолета и предотвращения его крушения.Люди во всем мире восхищались ими и признавали их изобретателями из-за этого нововведения.

Заметки изобретателя Уилбура Райта 1904 года о рейсе

Братья Райт родились на севере центральной части США. В детстве они часто играли вместе. Их любимой игрушкой был вертолет, который им подарил отец. У игрушки были вращающиеся лезвия. Мальчики построили новый игрушечный вертолет, когда тот сломался.

Ребята пытались чинить и улучшать разные предметы.Несмотря на то, что они были действительно умными, никто из них не окончил среднюю школу. Орвилл бросил учебу, чтобы начать полиграфический бизнес. Уилбур помог ему издать газету. Спустя несколько лет велосипеды стали очень популярными в Америке. Поэтому братья решили открыть магазин, где чинили и продавали велосипеды.

Если бы братья продолжали строить велосипеды и печатать газеты, они могли бы добиться большого успеха. Но мы могли уже забыть о них. Однако они использовали деньги, полученные от своего бизнеса, для поддержки своего интереса к полетам.

К началу 1900-х многие люди пытались изобрести работающий самолет. Некоторые самолеты приводились в действие паром. У других были крылья, как у птиц. Немецкий изобретатель привлек много внимания к своей летательной машине под названием планер. У его машины не было мотора. Но он мог летать по воздуху, когда его переносил ветер. Он построил машину на основе того, как летают аисты. Аист — это разновидность птицы. К сожалению, этот немецкий изобретатель разбился насмерть на планере.Это составило

изобретателя осознают, что им нужно было улучшить эту конструкцию, иначе они рискуют погибнуть в результате несчастного случая.

Тогда не было Интернета для поиска дизайнов. Поэтому братьям Райт пришлось писать письма в музей с просьбой предоставить дополнительную информацию об изобретателях-первопроходцах. Они внимательно прочитали и изучили все, что смогли найти. Они внимательно просмотрели чертежи и планы разных изобретателей. И, как многие изобретатели до них, они наблюдали за множеством птиц. Изобретатели изучили способ полета птиц, чтобы спроектировать летательный аппарат, который, по их мнению, будет работать.

Братья заметили одну большую разницу между птицами и ранними планеристами. Птицы могли плавно поворачиваться вправо или влево в зависимости от ветра, изменяя угол наклона своих крыльев. Птицы могут наклоняться в поворотах, оставаясь при этом устойчивыми и вертикальными, как человек, едущий на велосипеде. Но пилот-планер не имел такого контроля при повороте, как птица. Вот почему пилоты планеров могли потерпеть крушение.

Братьям Райт нравилось пробовать разные способы летать, но они определенно не хотели умирать при этом.Они знали, что пилотам нужно больше контролировать движение самолетов. Поэтому они сосредоточились на том, чтобы выяснить, как создать этот элемент управления. Братья объединили то, что они узнали, изучая различные летательные аппараты, и конструкторские идеи, которые они узнали при создании велосипедов. Они знали, что сначала им нужно выяснить, как управлять движением летательных аппаратов так же, как птицы могут управлять своим телом. Это поможет им найти правильные детали для крыльев и двигателей, чтобы создать жизнеспособный или работающий летательный аппарат.Этот план сильно отличался от того, как другие изобретатели искали правильное решение. Другие изобретатели изучали поезда или корабли. Поэтому некоторые тратили большую часть своего времени на создание более мощных двигателей, надеясь, что это поможет самолетам легче летать. Другие потратили свое время на создание частей рулевого управления, аналогичных тем, которые должны иметь корабли, чтобы облегчить управление самолетами. Как оказалось, у братьев Райт был правильный план.

Братья решили начать свои эксперименты с планерами.Им нужно было найти достаточно ветреное место, чтобы планеры могли летать. Они проверили информацию о погоде и попросили совета у других изобретателей. Они решили, что лучшим местом для тестирования планеров будет свежий город в Северной Каролине. Несколько лет они оставались в этом городе и тестировали разные конструкции. Они испытали эти конструкции, сделав своего рода планер, который мог летать без пилотов. Таким образом, никто не может пострадать, если тест пойдет не так.

Они все время сравнивали разные новинки с тем, как летают птицы.Это помогло им изменить каждую небольшую часть своего дизайна. У некоторых из их новинок были гигантские крылья. У других не было хвостов. Многие все еще терпели крах. Но братья старались не расстраиваться. Однажды зимой они вернулись домой в штат Огайо. Там они пробовали разные способы тестирования, которые не стоили таких больших денег. В некоторые дни они катались по улицам на велосипедах с крыльями. В других случаях они создавали крошечные модели самолетов для испытаний на ветру.

Со временем братья обнаружили много ошибок в конструкциях изобретателей, которые были до них.Они исправили эти ошибки, используя собственные расчеты. Братья знали, что движение самолета нужно контролировать тремя способами. Это потому, что самолет может указывать вверх или вниз. Он может двигаться из стороны в сторону. Его также можно переворачивать вверх ногами. Таким образом, они знали, что их окончательный проект должен был позволить пилоту управлять этими движениями самолета. Это поможет уберечь самолет от крушения. Разработанная ими конструкция дает пилотам такой контроль. Он все еще используется сегодня.

В конструкции братьев Райт были разные детали.Они создали одно нововведение, которое позволяет пилоту сгибать крылья и помогать поворачивать самолет, как птица своими крыльями. Они создали еще одно нововведение, которое помогает пилоту поворачивать самолет в сторону неба или земли. Они также придумали способ не допустить опрокидывания самолета.

К 1902 году братья Райт совершили сотни полетов на планерах. Они могли очень хорошо контролировать движение этих планеров, используя их конструкцию. Наконец они почувствовали себя достаточно уверенно в своем дизайне.Они были готовы добавить моторы к планерам. Когда у них был подходящий двигатель для самолета, они были готовы его испытать. Когда они управляли этим самолетом с двигателем, они вошли в историю. Это был первый полет на самолете с двигателем. Сегодня братьев также помнят за создание инновации, которая помогает пилотам управлять движением самолета. Благодаря им люди могут более безопасно управлять самолетами.

Как «Смелый человек и его летающая машина» пытались укротить небо

На каждого Орвилла и Уилбура Райтов (или Гюстава Уайтхеда, если хотите) в конце 19-го и начале 20-го века было несметное количество потенциальных пионеров, рискующих жизнью и здоровьем в гонке за то, чтобы первыми вырваться из тупика. Связи Земли, построив работающий самолет.В этой статье от января 1981 года, озаглавленной « Смелый человек и его летающая машина», мы встречаем девяностолетнего Сильвио Антонелли, одного из тех забытых мечтателей, который из первых рук рассказывает о границах пилотируемых видов спорта. авиация.

Эта статья будет размещена в Интернете в мае 2021 года в рамках празднования 50-летия журнала Connecticut Magazine .

Смелый человек и его летающая машина На заре авиации Сильвио Антонелли доказал, что изобретательность, а не рассудительность — лучшая часть доблести.

Джон Бирчард

«Пришлось все делать вручную. У нас не было электричества или ничего. На постройку этих проклятых самолетов уходят годы. Тогда мы их разобьем за несколько минут! » Его старые глаза танцуют, вспоминая. Его зовут Сильвио Антонелли, ему больше девяноста лет. Насколько больше девяноста, он не уверен. До рубежа веков ведение документации было немного нестабильным.

Сильвио Антонелли — это живая история, участник быстро уходящего прошлого. Он человек, который делал вещи, пережил то, о чем мы сейчас только читаем. Он был пионером в эпоху полета. Вы не найдете его или его самолеты в Смитсоновском институте или в официальных историях авиации. Но он был одним из той горстки провидцев, смельчаков и психов, которые думали, что могут парить вместе с птицами.

Я встретил Силла Антонелли пару лет назад, сидя за кухонным столом в доме его сестры Джози на Хиллсайд-авеню в Нью-Хейвене.Поводом послужил воскресный вечерний ужин, традиция некоторых итальянских семей. Силл всю свою жизнь был источником возмущения, веселья и определенной гордости в своей семье. Он из тех людей, которые рискнут во всем, что влечет за собой эта фраза.

Sill теперь занимается спортом о том, как все было вначале, о попытках и неудачах, о хороших догадках и неудачных сбоях и обратно к чертежной доске. Он рассказывает о своих камнях на богатой смеси грубо выраженного английского языка с добавлением бруклинского и итальянского диалекта, свойственного горной местности вокруг Неаполя.

Силл приехал в США в 1900 году, прожив первые несколько лет в этой стране, в Нью-Йорке. Первые годы века были полны открытий. Ажиотаж изобретательства витал в воздухе в Америке, возможности безграничны. Можно было заработать состояния, и оптимизм стал эпидемией. И из всех открывающихся дверей одним из самых захватывающих был пилотируемый полет. Орвиллу и Уилбуру Райтам приписывают, что они первыми достигли этого в 1903 году, но это только подстегнуло других мечтателей и мастеров на заднем дворе.Силл был одним из них.

«Я и еще один ребенок, Майк Руджеро — он уже мертв — решили построить самолет. Мы взяли кучу древесины и соорудили два больших крыла, похожих на весла, которые поднимались и опускались — как птицы, понимаете? Мы с ним собирались поднимать и опускать весла. И у нас есть пять зонтов Блумингдейла, большие зонты, которые они использовали на фургонах, и мы их привязали, каждый маленький способ помочь.

«Итак, мы слетели с крыши, оттолкнули. Мы почти разбили наши банки.Мы спустились на три этажа. Но знаете, эти зонтики держатся? Если бы они оказались другой стороной, мы бы пострадали. Это было началом. Мне тогда было пятнадцать.

Он переехал из Нью-Йорка в Нью-Хейвен в 1905 году и начал работать помощником сантехника. Но у него все еще были эти представления о полете — идеи, которые никуда не денутся. И он действовал по ним. Он начал строить самолет в подвале дома на Гамильтон-стрит в Нью-Хейвене. Он был закончен летом 1910 года.На этот раз все было по-настоящему.

Я спросил его, научился ли он к тому времени управлять самолетом. Он смеялся. «Кто, черт возьми, умел летать! Мы ничего не знали. Я видел, как пролетал воздушный шар, но это все, что он мог сделать ». Очевидно, в 1910 году все это было еще довольно банально. Вы сделали самолет и вы на нем летали. Неважно, что ты тоже не умел делать.

1901 — 15 августа — Гюстав Уайтхед заявляет о первом полете с двигателем в Танксис-Хилл, Фэрфилд, на два года раньше, чем братья Райт.

1911 — 8 июня — губернатор Коннектикута Симеон Болдуин подписывает первые законы штата, регулирующие авиацию. Считается первым подобным законом в мире. Авиация не нуждалась в особом управлении, поскольку, по оценкам, во всех Соединенных Штатах было всего двадцать шесть подготовленных пилотов.

1913 — Джон Хэнкок Твид получает лицензию пилота №1 в штате Коннектикут.

1917 — Первое августа хлопчатобумажные ткани для самолетов производятся на фабрике Ponemah Mills в Тафтвилле.Белье использовалось раньше.

1918 — 19 мая — Майор Уоллингфорда Рауль Люфбери, американский «туз тузов» Первой мировой войны, сбит и убит над Францией. Люфбери родился во Франции в семье американского отца. Он летал на легендарном Lafayette Escadrille и сбил восемнадцать самолетов Kaiser.

1921 — Первый коммерческий аэропорт в Коннектикуте открывается в Бетани.

1925 -Pratt & Whitney создает свой первый авиационный двигатель с воздушным охлаждением. -J.B.

Джон Бирчард — внештатный писатель и телеведущий из Хью-Хейвена.

Александр Поуп построил и произвел серийное производство «Оригинальный электромобиль Коннектикута» (август 2017)

Гюстав Уайтхед из Бриджпорта: «Первый полет или фальшивые новости?» (июль 2017)

Игорь Сикорский фигурирует в «Великолепный человек и его летательные аппараты» (октябрь / ноябрь 1971)

Гораций Уэллс, разработчик стоматологической анестезии, в «В эфир» (август 2018)

Познакомьтесь с плодовитым изобретателем десятков повседневных вещей из Уэстона в «Люди: Стэнли Мейсон» ( сентября 1997)

Узнать большеСвернуть

Силл помнит тот первый полет.Он проходил на Пратт-Филд, ныне футбольном поле Йельского университета. Затем он служил домом школьной бейсбольной команде. На самом деле, он сообщает: «Я поднял его с земли, но не смог заставить его преодолеть проклятую (бейсбольную) стойку. Я нажал на упор и связал самолет узлом. Они должны были меня вытащить из него ».

Несмотря на отсутствие набора высоты, первая попытка Силла создать самолет был примечателен тем, что он построил его из стальных труб в то время, когда бамбук был материалом, который использовали большинство летчиков.Но что еще может использовать сантехник?

К лету 1912 года он был готов испытать еще один самолет. Но поле в Йельском университете было слишком опасным для бездоказательного замысла. На этот раз он отбуксирует самолет до Минеолы на Лонг-Айленде, где растет активность полетов.

«Минеола тогда была кукурузными полями. Там было ровное место, где можно было рискнуть. Там была большая комната. Вы можете запустить свой двигатель и поднять его, а затем сбросить газ и совершить приятную посадку.

«У меня тогда был моноплан. Ни у кого другого не было. Остальные были бипланы. У меня уже были разные идеи, я был тем парнем, который придумал палку … управление палкой вместо колеса. До этого вам нужно было привязать шнурок к плечу и двигать телом, чтобы элероны двигались ».

В 1914 году, когда мир шёл на войну, Силл приступил к постройке того, что должно было стать его шедевром — «Чайки Антонелли». Он рассказывает историю таким образом; «Один мой знакомый по ошибке подстрелил чайку.Проклятый дурак подумал, что это утка! Я взял его и скопировал крылья. Этот профессор из Йеля (Лестер Брекенридж) привел более десяти или двадцати своих студентов-инженеров и показал им, что я делаю. Он говорит: «У вас есть какие-нибудь чертежи для этой штуки?» Я сказал: «Какие чертежи? Я нарисовал контур на полу куском мела и сделал его из него ». Я рассказал ему о копировании его с крыльев чайки, и он не мог в это поверить».

Из этих меловых отметин на полу постепенно выросла «Чайка».Силл изобрел двухстворчатый корабль, необычный по своей изящной стреловидности, не похожий на современные реактивные истребители, похожие на дротики. Но Великая война помешала его прогрессу. Большинство авиадвигателей в те дни изготавливались вручную, как и сам корабль, который они поднимали. Силл купил двигатель у человека с Лонг-Айленда, который еще до завершения строительства «Чайки» решил «улучшить» силовую установку с помощью алюминиевых поршней. Когда «Чайка» была готова к испытательному полету, Силл запустил двигатель, готовясь к выходу из озера. Еще до того, как самолет тронулся с места, алюминиевые поршни быстро заедали в цилиндрах.После того, как правительство запретило гражданские полеты, шедевр Силла был остановлен на время.

Sill имеет твердое мнение об этих первых примитивных двигателях. Он говорит: «Как, черт возьми, ты собираешься летать с маленьким мотоциклетным двигателем?» Его склонность к власти была причиной его единственной встречи с легендарными братьями Райт. Летом 1912 года, когда он опробовал одно из своих творений в Минеоле, Уилбур и Орвилл посетили его и обратили внимание на восьмицилиндровый двигатель мощностью шестьдесят лошадиных сил, который он использовал.Они пытались купить его в качестве замены своему собственному агрегату мощностью в тридцать пять лошадиных сил, но Силл не продавал. Конец встречи с легендами.

Во время Первой мировой войны Силл был авиамехаником и иногда пилотом Марлина Роквелла в Нью-Хейвене. Роквелл исследовал ряд экспериментальных областей в новой области военной авиации. Одна из задач заключалась в том, чтобы заставить пулеметы стрелять через вращающиеся лопасти винта без повреждения винта.Силл помнит о трудностях. «Они не поняли это до самого конца (войны). Сначала они попробовали это с двигателем Hispano-Suiza. Они пробовали всевозможные моторы. И пропеллеры. Боже, у них кончились пропеллеры! Каждый раз, когда они стреляли, пули отрезали пропеллеры — молнии, вот так. Остались только пни ».

Еще одним проектом, которым занимался Роквелл, было испытание авиабомб, изобретенных Лестером Барлоу из Стэмфорда. «Хьюи Роквелл и я раньше поднимались на (Кертис) R-6.У него было два набора элементов управления — один спереди и один сзади. Мы обычно поднимались и сбрасывали бомбы Барлоу. Попробуйте их. Мы бы сбросили их с другой стороны мола (гавани Нью-Хейвен). Иногда они работали, а иногда просто тонули. Они должны были быть для подводных лодок. Потом, когда они были готовы, приезжала армия, и мы их показывали ».

В годы сразу после Первой мировой войны Америка была в настоящей летучей лихорадке. Это выглядело многообещающим для тех, кто вошел рано и имел некоторый опыт в этой новой игре.Силл чувствовал, что его будущее — в полетах.

«Я был партнером парня по имени лейтенант Хагерти. Он был сумасшедшим. Мы с ним начали летную школу. Он приехал из Канады после войны и приземлился с опущенным крылом, сломал крыло. Так что он привязал его к машине два на четыре и продолжал. Я сказал тебе, что он сошел с ума.

«Мы пошли в Минеолу и купили две Дженни, сделанные Кертисом. Их там было много, для тренировок во время войны. Это было примерно в 1919 году.Итак, Хагерти поднимается с пассажиром и первым делом упал в гавани. Нам повезло. Мы нашли небольшую лодку и вышли к нему, и он застрял в ней. Он бы погиб, если бы мы не добрались до него. Но мы вытащили его к черту отсюда.

«Потом мы поехали в Спрингфилд (Массачусетс) на ярмарку. Мы собирались летать с людьми и заработать немного денег. Первое, что достается из коробки, он убирает и не строит деревья. Аааа, еще один самолет попал в ад.Я говорю себе: «Этот парень не годится для меня!» Каждый раз, когда я летал с ним, я видел кладбище. Он меня до чертиков напугал. Итак, через некоторое время мы расстались ».

Но Сильвио Антонелли все еще любил летать. «В течение пяти лет я не занимался водопроводом. Я пытался понять, смогу ли я заработать на самолетах. Джимми Портер, Джек Твид (в честь которого назван аэропорт Твид-Нью-Хейвен), и я вошел вместе. ”

Твид обладал лицензией первого пилота, выданной штатом Коннектикут.Свой первый полет он совершил в День независимости 1913 года на корабле, который мало чем отличался от того, на котором летали братья Райт. Когда Америка вступила в Первую мировую войну, Твид был среди первых нескольких сотен военно-морских пилотов, получивших задание. Он провел войну, защищая Панамский канал на летающей лодке Р-6.

«Отец Джимми Портера владел банком. Джимми был одним из моих пилотов. Он появлялся в «Пирс Эрроу». Так или иначе, мы взяли в банке три тысячи долларов, чтобы купить летающую лодку и начать чартерное обслуживание.Банк не знал, для чего нам нужны деньги ». И они не сказали.

Сидя напротив Антонелли напротив своего кухонного стола, его кожа слегка растянулась по черепу и скулам, глаза горели волнением от воспоминаний о его древних приключениях в воздухе, трудно представить, каким он, должно быть, был в те дни.

Я смотрю на фотографию Силла, сделанную в 1910 году. На ней изображен мускулистый молодой человек, почти красивый, с копной темных волос с пробором посередине, как это было модно.Это постановочная фотография, на которой он вглядывается в далекий горизонт, окоченевший в обтягивающем костюме.

Теперь воротник рубашки расстегнут на шее. Он похудел, с возрастом похудел. Его потрепанные руки руки играют с открывалкой для пива, когда он вспоминает свой последний бросок полета.

«Мы с Джеком поехали в Филадельфию и купили самолет. Пришлось собрать там самим, а потом прилететь обратно. Мы собрали его на реке Делавэр. У него были расположенные рядом органы управления и ничего, кроме небольшого лобового стекла.Вы наклоняете голову набок, и ваши ноздри закрываются (от ветра).

«Мы взлетели и взяли курс на север, в Атлантик-Сити, где нам нужно было дозаправиться. Мы летели вдоль береговой линии, и поднялся туман. Мы ничего не видели. Мы ехали многие мили. Конечно, у нас закончился бензин. Мы просто нырнули ее сквозь туман и приземлились на воде. У нас был небольшой якорь, поэтому Джек выбросил его, и мы сели. Вода была спокойной, и все было тихо.Но ты не мог видеть ни шага впереди себя. Мы не знали — где мы были, и все, что у нас было, — это плитка шоколада между нами. Все, о чем я мог думать, это что, черт возьми, произойдет, если надвигается буря? Через некоторое время мы слышим этот поп-поп-поп. Это маленькая лодка, рыбак. Он заметил нас, и мы крикнули ему, чтобы он подошел. Он сказал нам, что мы всего в паре миль от Атлантик-Сити. Он дал нам пару галлонов бензина, и мы сели.

«Мы купили еще один самолет, пятиместный с мотором Hispano-Suiza.Затем, прямо из коробки, он упал. Мы его потеряли. Мне тогда стало противно и я сказал к черту самолеты. Я был разорен. Это был 1922 год ».

А это 1981 год. Согнувшийся от возраста старик в тапочках идет по кирпичной дорожке к гаражу. Там, под брезентом, на подставке из металлической трубы бесшумно сидит девятицилиндровый авиационный двигатель с радиальным воздушным охлаждением. Его деревянный винт с двумя лопастями выше человека, а его лакированная поверхность обезумела и проверена годами.

Sill описывает его наследие, его силу и особенности. Он сидит здесь почти шестьдесят лет. «Магнито все еще производит искру», — говорит он. Порывшись в большом деревянном ящике, он вытаскивает несколько металлических фаркопов. «Это от Curtis, — говорит он, отбрасывая его в сторону, — и это от Bieriot». Его артритные пальцы с любовью поворачивают один из фаркопов. Он подносит его к свету. «И это один из моих. Я сделал это. Я могу сказать это по ручной работе.Чтобы это сделать, пришлось потрудиться. Он гордо смотрит на меня. «Отличная работа».

Эта статья изначально была опубликована в журнале Connecticut Magazine. Вы можете подписаться здесь или найти актуальный выпуск в продаже здесь. Подпишитесь на информационный бюллетень, чтобы получать самые свежие и лучшие материалы из журнала Connecticut Magazine прямо на ваш почтовый ящик. В Facebook и Instagram @connecticutmagazine и Twitter @connecticutmag.

Полет

— Мир науки

Цели

• Опишите четыре силы, задействованные в полете.

• Определите, как изменение конструкции самолета изменяет размер и направление сил полета, и свяжите эти изменения с изменениями в движении самолета.

• Объясните, как создается сила сопротивления и какие факторы влияют на ее размер и направление.

• Определите приспособления, которые позволяют птицам летать.

• Объясните, как разница в давлении воздуха создает подъемную силу

Материалы

Фон

Краткая история полета

Как рассказывают истории и легенды, люди всегда хотели летать, но мечта осуществилась совсем недавно.

Самыми ранними летательными аппаратами были воздушные змеи, изобретенные тысячи лет назад в Азии. Хотя они привязаны к земле, эти легкие крылья несут оружие, камеры и даже людей. Их используют для спорта, церемоний, рыбной ловли и даже для передачи сообщений, и они многому научили нас физике полета.

В 1480-х годах Леонардо да Винчи применил свой художественный и инженерный гений к загадке полета. Его изобретение орнитоптера позволило летчику-пассажиру взмахивать гигантскими крыльями, как птица, а его изобретение типа вертолета отличалось винтообразным парусом.Однако его машины так и не были построены.

Воздушный шар
Полет легче воздуха произошел, когда братья Жозеф-Мишель и Жак-Этьен Монгольфье изобрели воздушный шар. Они использовали легкий тканевый мешок, чтобы «уловить» дым от костра. Легко понять, почему они подумали, что шар поднимает дым, но на самом деле это был нагретый воздух; горячий воздух легче, чем более холодный, и это то, что заставило их воздушный шар парить. В 1783 году первыми пассажирами их красочного воздушного шара стали овца, петух и утка.Первые люди полетели 21 ноября 1783 года. Наследие изобретателей живет во французском слове «воздушный шар»: «montgolfière».

Планер

Начиная с 1799 года и продолжаясь 50 лет, английский инженер Джордж Кэли сконструировал множество различных планеров. Он изменил форму крыльев, чтобы поэкспериментировать с потоком воздуха над крыльями. Он также разработал хвост, чтобы помочь сохранить устойчивость, и попробовал конструкцию биплана, чтобы добавить силы.Основываясь на своих экспериментах, он был тем, кто определил четыре силы — вес, подъемную силу, сопротивление и тягу — которые действуют на любой летательный аппарат. Его планеры также были первыми, кто успешно поднял человека в небо!

В своей книге On Aerial Navigation Кэли выдвинул гипотезу, что самолет с неподвижным крылом с силовой установкой для движения и хвостом для помощи в управлении самолетом был бы лучшим способом позволить людям летать.

Несколько других изобретателей продолжали улучшать конструкцию планера и экспериментировать с увеличением мощности своих прототипов, в том числе Отто Лилиенталь и Сэмюэл П.Лэнгли, оба добились заметных достижений в 1891 году.

Самолет

Братья Орвилл и Уилбур Райт прославились как первые, кто создал летательный аппарат с двигателем, который мог бы нести человека. После большого количества исследований и экспериментов с воздушными змеями они потратили много времени на тестирование парапланов различных форм и изучение того, как ими можно управлять. Они даже спроектировали и использовали аэродинамическую трубу, чтобы проверить форму крыльев и хвостов своих планеров.Как только они нашли удачную форму планера, они обратили свое внимание на то, как создать двигательную установку, которая будет создавать подъемную силу, необходимую для полета.

Их «Флаер» поднялся с ровной поверхности к северу от Большого Дьявольского холма 17 декабря 1903 года в 10:35 утра. Орвилл пилотировал самолет, который весил 274 килограмма. Этот первый самолет с двигателем тяжелее воздуха преодолел отметку 36,5 метра за 12 секунд.

Современные самолеты

Современные самолеты — это сложные машины.Однако, несмотря на их размер и тысячи сложных деталей, они нуждаются в тех же четырех силах, которые создал Джордж Кейли, чтобы взлетать и оставаться в полете: сила тяжести, подъемная сила, тяга и сопротивление.

Гравитация — это сила, притягивающая объекты к центру Земли.

Подъем — сила, противодействующая силе тяжести. Это сила, которая поднимает самолет в воздух и не дает ему упасть на землю.

Тяга — это сила, которая перемещает самолет вперед в полете.Тяга обычно создается двигателями или гребными винтами.

Drag противодействует тяге и замедляет самолет. Это сила сопротивления воздуха, когда самолет движется по воздуху.

Когда тяга и лобовое сопротивление равны и работают в противоположных направлениях, самолет продолжает двигаться вперед с той же постоянной скоростью. Если тяга больше сопротивления, самолет будет ускоряться. Если сопротивление больше тяги, самолет потеряет скорость.

Когда подъемная сила равна силе тяжести и противоположна ей, самолет не поднимается и не падает.Если подъемная сила превышает силу тяжести самолета, самолет будет набирать высоту. И наоборот, если сила тяжести больше подъемной силы, самолет снизится.

Как крыло самолета (так называемый аэродинамический профиль) создает подъемную силу?

Во-первых, самолет может взлететь, только если его крылья расположены под углом. Воздух попадает в переднюю кромку и нижнюю часть крыла. Когда нижняя часть крыла толкает воздух вниз, воздух также толкает крыло вверх, создавая подъемную силу.

Но это еще не все! И форма, и угол наклона крыльев влияют на поток воздуха над ними. В игре задействовано много сил, но в конечном итоге воздух над крыльями движется быстрее, чем воздух под ними. Более быстрый воздух имеет более низкое давление, чем более медленный воздух (из-за принципа Бернулли), и эта разница давлений в значительной степени способствует подъемной силе.

Примечание учителя: Ученые не пришли к единому мнению о том, насколько принцип Бернулли в сравнении с третьим законом движения Ньютона влияет на подъемную силу самолета.В качестве дополнительного занятия для увлеченных студентов они могут исследовать соответствующие аргументы и представить их классу или найти способ построить модель для проверки обеих теорий.

Словарь

ускорение : процесс ускорения.
аэродинамика : Изучение движения воздуха вокруг предметов. Его можно применить к любому объекту, который движется по воздуху, включая автомобили, самолеты, лодки и животных.
элероны : закрылки на задней кромке крыльев самолета, которые контролируют крен самолета. Они шарнирно закреплены на крыльях и движутся вниз, выталкивая воздух вниз, заставляя крыло наклоняться вверх.
аэродинамический профиль : Часто слова «крыло» и «аэродинамический профиль» используются как синонимы, но это не так. Формы аэродинамического профиля предназначены для создания максимально возможной подъемной силы при минимальном сопротивлении.
высота : Высота.
авиация : проектирование, разработка, производство, эксплуатация и использование самолетов.Произведено от avi , латинского слова «птица».
Принцип Бернулли : теория Даниэля Бернулли, объясняющая, что чем быстрее движутся молекулы в жидкости, тем меньшее давление они оказывают на объекты вокруг себя. Это относится ко всем жидкостям, включая воду, воздух и газы.
Эффект Коанда : Тенденция струи жидкости притягиваться к ближайшей поверхности.
замедление : Процесс замедления.
сопротивление : «Обратная» сила сопротивления воздуха, которая имеет тенденцию замедлять поступательное движение самолета.
рули высоты : Откидные конструкции на задней кромке хвостового стабилизатора самолета, который регулирует его тангаж. Их можно поднимать или опускать, чтобы изменить направление носа самолета. Самолет будет подниматься или опускаться в зависимости от направления движения лифтов.
force : толкающее или тянущее действие на объект.
гравитация (вес) : «Нисходящая» сила, которая притягивает все объекты к поверхности земли.
лифт : Сила «вверх», создаваемая движением воздуха над и под крылом.
шаг : Угол плоскости. При опускании руля высоты на хвосте нос самолета опускается, и самолет падает (снижается его тангаж). Поднятие лифтов заставляет самолет набирать высоту (увеличивать свой шаг).
рулон : Наклон плоскости влево или вправо. Крыло с опущенными элеронами поднимается, а крыло с поднятыми элеронами опускается, вызывая крен.
руль направления : подобная закрылку структура на задней кромке киля самолета, которая контролирует рыскание самолета.
обтекаемый : Разработан для обеспечения наименьшего сопротивления воздуху или другим жидкостям.
тяга : «Вперед» сила, которая перемещает самолет вперед по воздуху.
vortex : Вращающийся поток жидкости.
рыскание : Поворот самолета из стороны в сторону. Когда руль направления повернут в сторону, самолет движется влево или вправо. Нос самолета указывает в том же направлении, что и руль направления. Руль направления и элероны используются вместе для выполнения поворота.

Другие ресурсы

Канадский музей авиации и космонавтики | Рекордсмены: канадские женщины в авиации

Эффективный инженер | Общие сведения об аэродинамическом подъемнике

Смитсоновский национальный музей авиации и космонавтики | Как все летают

Дети науки | Планы уроков полета | Знакомство с рейсом

Узнайте, Альберта | Азарт полета: Руководство для учителя

Больная наука Стива Спенглера! | # 027: Парящий самолет

Больная наука Стива Спенглера! | # 028: Раскрытие парящего самолета

Как сделать классический бумажный самолетик с дротиками

Как могут летать самолеты: забудьте Бернулли и Коанду, подумайте о Ланчестере-Прандтле

ПрофПилот | Видео | # 2: Как создается подъемная сила, # 4: Угол атаки

.