Леонардо да Винчи был мастером на все руки. Художник, изобретатель и ученый — это те немногие звания, которые Леонардо носил на протяжении всей своей жизни.
И хотя он жил несколько сотен лет назад, многие из его наработок стали прототипами для самых инновационных изобретений в современном мире.
Парашют Леонардо да Винчи
Увлеченный идеей полета, Леонардо да Винчи проводил большую часть своего времени, размышляя о способах поднять человека в воздух и, возможно, что еще более важно, — о том, как безопасно вернуть его обратно.
Первый парашют был придуман и зарисован Леонардо да Винчи в 15 веке. Трудно поверить, что что-то настолько «современное», как парашют, могло быть изобретено более 500 лет назад. Конструкция парашюта Леонардо состоит из запечатанного льняного полотна, удерживаемого открытой пирамидой из деревянных столбов длиной около семи метров. Изобретение позволит любому человеку «спрыгнуть с любой большой высоты, не получив никаких травм», — сказал да Винчи. Однако поскольку его идеи намного опережали время, технология не смогла найти применение.
Как и многие из его монументальных открытий, парашют Леонардо никогда не испытывался. Тем не менее, самое интересное в том, что в 2000 году смельчак Адриан Николс построил парашют, основанный на проектах Леонардо. Несмотря на большой скептицизм большинства людей, парашют работал как и задумывалось.
Считается, что современный парашют был изобретен в конце 18 века во Франции Луи-Себастьеном Ленорманом, который совершил первый публичный прыжок в 1783 году.
Острый как бритва ум может быть отличным подспорьем для обороны страны, поэтому неудивительно, что да Винчи использовали, чтобы увеличить свои шансы на победу в войне.
Первоначально спроектированный как способ отражать вторжение кораблей, акваланг позволил бы людям совершить небольшой подводный саботаж, вырезая отверстия в нижней части корпуса кораблей противника. К сожалению, изобретение, в комплекте с дыхательным шлангом и стеклянными очками, не получило востребованности в то время.
Чертеж Леонардо Да Винчи: Бронированный танк
Еще один из его военных проектов. Да Винчи был первым человеком, который разработал бронированный танк. Работая на герцога Милана, он сделал чертежи военной бронированной машины, оснащенной 36 орудиями. Танком должны были управлять восемь человек, и в теории это было практически непобедимо.
Однако в чертежах содержалась ошибка: шестерни заставляли передние и задние колеса двигаться в противоположных направлениях. Некоторые историки сомневаются, что это была ошибка, они полагают, что это было специальное допущение, которое делало Леонардо единственным человеком, кто мог правильно собрать танк, таким образом не допуская попадания изобретения в руки врага.
Чертежи Леонардо Да Винчи: Летающая машина
Новатор был очень взволнован перспективой того, что люди могут парить в небесах как птицы, поэтому неудивительно, что летательный аппарат был одним из его самых известных изобретений. Хотя он так и не был создан в том виде, в котором его придумал Леонардо, его идея была основой современной авиации. Возможно, братья Райт вдохновились именно его работами.
К сожалению, необходимые инструменты для приведения аппарата в полёт в то время были недоступны.
Чертежи Леонардо Да Винчи: Пулемет
С точки зрения Леонардо, проблема с оружием того времени заключалась в том, что оно заряжалось слишком долго. Его решением было создание многоствольного оружия, которое можно было заряжать и стрелять одновременно. Пулемет был еще одним из смертоносных замыслов Да Винчи, которые так и не были реализованы, но, несомненно, уничтожили бы любого приближающегося врага.
Совсем как современный пулемет, «33-ствольный орган» Да Винчи позволял стрелять из одиннадцати мушкетов одновременно, вращаясь, чтобы давать остывать стволам.
Чертежи Леонардо Да Винчи: Робот-рыцарь
Хотя существуют десятки изобретений Леонардо, которые никогда не видели свет в 15-м веке, именно рыцарь-робот поражает больше всего. Первого гуманоидного робота он разработал для театрализованного представления в Милане.
Конечный продукт, завершенный в 2002 году, смог ходить и махать. Росхейм использовал это как вдохновение для своих роботизированных проектов НАСА, демонстрируя вечную природу действительно инновационного изобретения.
Чертежи Леонардо Да Винчи: Вертолет
Также известное изобретение как «воздушный винт», устройство было разработано для полета, путем сжатия воздуха — подобно современным вертолетам.
Вертолет имел диаметр более 4,5 метра и был сделан из тростника, льна и проволоки. Привести в движение машинку планировалось четырьмя людьми, стоящими на центральной платформе, поворачивающей кривошипы, чтобы вращать шахту. Леонардо верил, что изобретение сможет оторваться от Земли. Тем не менее, современные ученые не верят, что изобретение да Винчи могло бы улететь.
Великий художник, пионер медицинских исследований, гениальный изобретатель — и все это об одном человеке, Леонардо да Винчи. Он опережал свое время на сотни лет. Вы, наверное, слышали о том, что в своих он применял принцип золотого сечения и создавал чертежи «летающих машин» за 400 лет до первого полета братьев Райт. Довольно впечатляюще, верно? Но это — лишь начало. Мы расскажем вам о самых знаменитых изобретениях Леонардо да Винчи .
В Италии этот незатейливый предмет до сих пор иногда называют «Леонардо». Этот ручной пресс для чеснока дошел до 21 века практически в том виде, в котором и был задуман своим создателем.
На 133 странице Атлантического кодекса Леонардо да Винчи находится рисунок, который одни считают прообразом велосипеда, а другие — либо подделкой, либо творением учеников великого итальянца. Мы не знаем. кто из них прав, и предоставляем вам, уважаемые читатели, сделать выбор в пользу одной из теорий.
Этот тип шлюза до сих пор используется практически на любом канале или водном пути. Дизайн Леонардо был эффективным, и выполнял свою работу точно так, как хотел изобретатель.
Шлюз состоял из двух створок, расположенных под углом 45 градусов, которые встречались в одной точке. Они напоминали по форме букву V. Когда встречный поток воды ударял в них, то створки плотно сдвигались.
В нижней части больших ворот Леонардо предлагал сделать маленькие шлюзовые ворота, запирающиеся на засов. Это позволило бы впустить столько воды, сколько нужно чтобы выравнять давление с обеих сторон больших ворот.
Итальянский «универсальный человек» сделал ящик, внутри которого находилась большая горящая свеча в подсвечнике, а в одной из стенок размещалась линза из стекла. Такая нехитрая конструкция создавалась Леонардо для театральных нужд.
Будучи разносторонне одаренным человеком Леонардо да Винчи интересовался музыкой. И создал музыкальный инструмент, который крепился к поясу музыканта специальным устройством. Таким образом у человека были свободны обе руки и он мог играть на пианоле на ходу. При этом был задействован сложнейший механизм, который отвечал за постоянный контакт смычка из конского волоса со струнами. Звук, извлеченный из такого устройства, был похож на звук скрипки.
Обычно при словосочетании «подводная лодка» представляется Наутилус из произведений Жюля Верна. Однако еще в 1515 году Леонардо да Винчи создал чертеж собственной подводной лодки. Она была предназначена для того, чтобы топить вражеские корабли и управлялась одним человеком, который находился в небольшой рубке.
По задумке автора, моряк должен был незаметно провести подлодку во вражеский порт, и прикрепить к обшивке вражеского корабля специальный трос. На другом конце троса был размещен груз, который нужно было бросить в море. Когда корабль отправлялся в путь, дощатая обивка из-за груза отрывалось, и корабль начинал тонуть.
Леонардо да Винчи изобрел шарикоподшипник между 1498 и 1500 годами. Он разработал его, чтобы уменьшить трение между двумя пластинами, которые будут соприкасаться в его другом знаменитом проекте — вертолете. В основе шарикоподшипника Леонардо лежало скользящее кольцо, внутри которого находились 8 гладких шариков. Каждый шарик мог свободно передвигаться, почти не соприкасаясь друг с другом.
Спустя 100 лет после разработки Леонардо, Галилео Галилей также упомянул о ранней форме шарикоподшипника. И лишь в конце 18 века был получен патент на «современный» дизайн шариковых подшипников. Он был предоставлен англичанину Филиппу Вону.
В течение 15-го века Европа все еще оправлялась от черной смерти — чумы, которая уничтожила более трети населения. Да Винчи заметил, что города более уязвимы для чумы по сравнению с сельскими районами.
Его решением стал совершенно новый футуристический город, полностью спроектированный сверху донизу для обеспечения наилучших санитарных условий для жителей. Город будущего Да Винчи был разделен на несколько «слоев». Все, что считалось негигиеничным, должно было располагаться в нижнем слое, содержимое которого могло быть удалено через каналы. Каждая часть города могла пользоваться проточной водой благодаря сложной гидравлической системе, которая также послужила основой современной сантехники.
Однако да Винчи, так и не мог найти покровителя, который поддержал бы его интересное, но очень дорогое начинание.
Донельзя простой, и при этом крайне важный инструмент — ножницы — имел огромное значение в развитии человечества. Тем не менее это одно из наиболее спорных изобретений да Винчи, поскольку археологические данные указывают на то, что в древнем Египте и древнем Риме были в ходу предметы, напоминающие ножницы.
Однако бесспорно, что да Винчи делал подробные наброски ножниц и, вероятно, способствовал улучшению их дизайна.
Леонардо да Винчи — первый в мире инженер, которому приписывают проекты пилотируемого полета. Открытия, сделанные Леонардо во время бесчисленных рассечений крыльев птиц и летучих мышей, очевидны в проектах орнитоптера, устройства, которое летит, взмахивая крылатыми придатками.
Согласно расчетам Леонардо для поднятия в воздух его орнитоптера (в различных изданиях его также называют махолетом) с человеком на борту необходимы птицеподобные крылья, длина которых достигает 12 метров. Вес самой конструкции вместе с человеком при этом должен был составлять около 136 килограмм.
Идея управляемого полета: была в следующем:
Только лишь на проекте дельтаплана Леонардо не остановился. Известен другой его проект, задуманный в 1493 году — прототип вертикального летательного аппарата вместе с описанием воздушного винта. Этот винт должен был быть примерно 5 метров высотой, и радиусом в 2 метра. Его покрытие было бы сделано из железа. Аппарат должны были приводить в движение мускульные усилия четырех человек.
Большую часть своей жизни Леонардо да Винчи был очарован феноменом полета. Он проводил множество исследований, посвященных этой тайне природы, а в 1505 году написал Кодекс о полете птиц, содержащий как описание полета, так и чертежи его летающих аппаратов.
Ни небо, ни море не было преградой для гения Леонардо да Винчи. Он создал проект для первого водолазного костюма, задуманного как необычное оружие для поражения кораблей противника.
Водолазный костюм должен был быть изготовлен из кожи, и в нем была специальная маска с двумя трубками (располагавшимися в области носа), которые были соединены с пробковым водолазным колоколом, плавающим над водой.
На груди подводного костюма располагался большой карман, который заполнялся воздухом. С его помощью водолаз мог всплыть на поверхность.
Эта изящная штуковина сопровождалась отдельным отделом в костюме, который позволял бы дайверу мочиться в случае, если он участвует в длительной подводной миссии.
Этот костюм демонстрирует удивительное сходство с системами, которые используются до сих пор.
Также Леонардо разработал перепончатые перчатки, которые являются прототипом современных ластов.
Внушение страха было главной целью этого изобретения. Гигантский арбалет был разработан сугубо для запугивания вражеских сил. В раскрытом виде длина этого сооружения достигала 24 метров. Оно располагалось на платформе, которая имела шесть колес, чтобы сделать арбалет мобильным.
Этот арбалет мог стрелять не только стрелами, но и большими камнями. А его тетива натягивалась с помощью механических устройств.
Вас еще не впечатлили самые известные изобретения Леонардо да Винчи? Тогда как насчет того, что он случайно стал пионером машиностроения? Самоходная тележка, предположительно предназначенная для театрального использования, была разработана Леонардо для перемещения без толкания с помощью человека.
Аппарат, приводимый в действие спиральными пружинами, был оснащен тормозами и системами рулевого управления.
Если самоходная тележка — «прабабушка» современных автомобилей, то бронированная машина — безусловно, «прадедушка» современных танков.
Бронированный автомобиль должен был иметь экипаж из 8 человек внутри корпуса. Кроме того, на массивной круглой платформе должны были располагаться множество легких пушек. При этом их наводчик имел поле обзора в 360 градусов, находясь в прицельной башне наверху. Леонардо да Винчи даже думал о включении лошадей в управление своей машиной, но затем отказался от этой идеи из-за неконтролируемой природы животных.
Вопросы вызывает расположение коленчатых систем броневика, которые, по-видимому, движутся в противоположных направлениях. Из-за этого машина просто не может двигаться. Некоторые историки полагают, что это могло быть преднамеренным решением, поскольку «пацифист» да Винчи не желал, чтобы его военные машины использовались для реальных боевых действий. Несколько странное предположение, ведь тот же да Винчи создал проект-предшественник современных пулеметов и гигантский арбалет.
В связи с изучением полета Леонардо разработал новый дизайн анемометра, устройства, которое измеряет скорость ветра. Его дополнения, сделанные к оригинальному дизайну Леона Батисты, сделали устройство значительно более точным.
Леонардо был сильно взволнован неадекватностью ведения современных ему войн. В частности, он был расстроен временным интервалом между выстрелами из пушек, вызванным необходимостью перезарядки. Чтобы решить эту проблему он изобрел многоствольную пушку, состоящую из трех рядов по 11 малокалиберных пушек, установленных на треугольной вращающейся платформе с большими колесами.
Такое орудие можно было повернуть, и стрелять из одного ряда пушек, пока другой перезаряжался, а еще один — охлаждался.
Интересно, что многоствольное залповое оружие фактически использовалось в различных формах еще до рождения да Винчи (подобно «Рибодекину», использовавшемуся во время Столетней войны). Однако 33-ствольный «боевой орган» да Винчи был больше похож на модели пулеметов 19-го века — например, на пулемет Гатлинга, который мог похвастаться более высокой скорострельностью без проблемы перегрева ствола.
Раздвижной поворотный мост Леонардо был не только чудом инженерной мысли и огромным новшеством в военном деле, но и любопытным ранним примером плоского дизайна. Разработанный в 1480-х годах для герцога Сфорца, мост позволял войскам быстро пересекать реки, и его можно было легко собрать и перевезти для повторного использования в другом месте.
В техническом плане предполагалось, что мост будет иметь противовес, который позволит сбалансировать конструкцию с обеих сторон. Что касается простоты транспортировки, то конструкция была разработана с использованием колес и канатно-шкивной системы для эффективного развертывания за короткий промежуток времени.
Хотя создание первого парашюта часто приписывают французу Луи-Себастьяну Ленорману в 1783 году, были найдены доказательства, свидетельствующие о том, что итальянский гений был первым и в этой области.
Его эскиз сопровождается аннотацией: «Если у человека есть палатка из льна, у которой все отверстия закрыты, и она будет двенадцать локтей в ширину и двенадцать в глубину, он сможет броситься вниз с высоты большого роста без каких-либо травм».
Облаченный в тяжелые немецко-итальянские средневековые доспехи, механический рыцарь был задуман в 1495 году как человекоподобный автомат. Эта машина с внутренней системой шкивов, зубчатых колес, рычагов и шатунов, фактически была первым человекоподобным роботом в истории человечества.
По некоторым данным, гениальное изобретение Леонардо да Винчи было представлено в Милане во время торжественного мероприятия, организованного герцогом Лодовико Сфорца.
Робот, приводимый в действие внутренними механизмами (равномерно распределенными по туловищу и нижней части тела), предположительно, обладал способностью как садиться, так и вставать, в то же время демонстрируя свою способность двигать головой.
Внутренняя система шкивов и рычагов в роботе-рыцаре имитировала анатомические наблюдения Леонардо о мышечной структуре человека.
“Посмотри на крылья, которые, ударяясь о воздух, поддерживают тяжёлого орла в тончайшей воздушной выси, вблизи стихии огня, и посмотри на движущийся над морем воздух, который, ударяя в надутые паруса, заставляет бежать нагруженный тяжёлый корабль; на этих достаточно веских и надёжных основаниях сможешь ты постигнуть, как человек, преодолевая своими искусственными большими крыльями сопротивление окружающего воздуха, способен подняться в нём ввысь."
-- C.A. 381 v.a., из сочинений Леонардо да Винчи, о летании.
Леонардо да Винчи родился в середине XV века. Он являлся ярким примером «универсального человека». За свою жизнь он преуспел в живописи, скульптуре, музыке, математике, анатомии, естествознании, технике и архитектуре. Он был автором многих изобретений и проектов.
Леонардо да Винчи был убежден, что “человек, преодолевающий сопротивление воздуха с помощью больших искусственных крыльев, может подняться в воздух”. Уверенный в своей правоте, Леонардо придумал аппарат, который позволил бы человеку парить в воздухе, как птица, размахивая большими механическими крыльями, приводимыми в движение только силой мышц.
Чтобы сконструировать крылья орнитоптера, Леонардо детально изучал анатомию птичьего крыла. Наблюдая за полетом птицы, ученый заметил, что она машет крыльями всегда по-разному: зависая в воздухе, перелетая с места на место или приземляясь. Тщательное изучение механизма полета птиц натолкнуло Леонардо да Винчи на верную мысль о том, что основная тяга создается концевыми частями крыла.
Леонардо да Винчи до малейших подробностей проработал несколько проектов (1485-1497 гг.) различных типов орнитоптеров: в лежачим положением летчика, орнитоптер-лодку, с вертикальным расположением летчика и др. При разработке этих летательных аппаратов древний ученый выдвинул ряд замечательных конструктивных идей, которые используются сейчас в современном самолетостроении: фюзеляж в виде лодки, поворотное хвостовое оперение, убирающееся шасси.
Желая увеличить мощность взмахов крыльев, Леонардо да Винчи считал, что наряду с силой рук, необходимо использовать и силу ног человека. В его разработках был еще проект орнитоптера, в качестве источника энергии которого применялся натянутый лук.
Интересно, что идею создания орнитоптера Леонарду да Винчи подкинула обыкновенная… стрекоза.
Небольшая инструкция по сборке:
(Перевод с чешского, в коем не сильна, делала сама. Могут быть неточности, поэтому ориентируйтесь по ходу работы)
Модель орнитоптера несложна в сборке, но требует осторожности и сосредоточенности.
Все части модели необходимо аккуратно вырезать. Помимо ножниц и клея , для формирования уже склеенных деталей, вам могут понадобиться: пинцет, тупой нож, карандаш, скотч .
Части, отмеченные красным цветом, укрепите (подклейте) для прочности картоном.
Места, где нужно приклеить распорки к крыльям, обозначены черными точками.
Числа, которые указаны в кружочках, будут служить вам последовательностью в работе, т.е. первыми собираются детали крыльев с числами 1 и 2, потом, следуют части 3 и 4 и так далее. После высыхания, некоторые детали, в частности, крыло, нужно немного округлить (например, о край стола).
В ходе стыковки деталей, устранить цветовые недостатки можно акварелью, покрасив стыки в соответствующий тон.
Готовую модель орнитоптера можно подвесить на нить или поставить на столе с подставкой - решайте сами.
Если решите подвесить, проткните острой иглой на крыльях два отверстия, третье крепление разместите в задней (хвостовой) части орнитоптера. Эти места обозначены голубыми линиями, см. рисунок.
Чтобы летательный аппарат мог стоять на столе, необходимо собрать подставку в виде цилиндра - части 28-30. По контуру нижней части 29, проложите и укрепите скотчем кусочек проволоки (например, канцелярскую скрепку). Чтобы модель стояла уверенно, подставку необходимо утяжелить, для этого на дно подставки положите грузик - большую гайку.
В конце работ, на подставку не забудьте прикрепить этикетку “Ornitoptéra Leonardo da Vinci ” части 31-32.
Суббота, 6 Апрель 2013 0:03В древнегреческом мифе об Икаре наиболее правдоподобно рассказывается о попытке покорить небо с помощью специально сооруженных крыльев. Чтобы покинуть остров Крит, гениальный мастер Дедал сделал для себя и сына Икара крылья, скрепив их воском. Он предостерегал сына не подниматься при полете с ними слишком высоко, ведь от жарких солнечных лучей воск, скрепляющий крылья, может расплавиться. Однако Икар, увлекшись полетом, забыл о наставлениях отца. Он стал подниматься все выше и оказался слишком близко к Солнцу. Горячие солнечные лучи растопили воск, Икар упал в море и утонул недалеко от острова Самос. Его тело, прибитое волнами к берегу, было похоронено на маленьком островке Доли-ха, который по имени Икара назвали Икария, а море в этой части получило название Икарийского моря.
Леонардо да Винчи (1452-1519) - гениальный итальянский художник, скульптор, ученый, изобретатель также как и Икар мечтал о полетах. Многие его идеи и изобретения значительно опередили время, в которое он жил. Мечтая о полетах в небо, Леонардо да Винчи изучал полет и планирование птиц, строение их крыльев, поэтому первым его проектом явился аппарат с движущимися крыльями, который был назван орнитоптером, или птицелетом. В одной из пробных моделей этого летательного аппарата крылья были, как у летучей мыши.
Для управления орнитоптером на человека, находящегося в лежачем положении, надевали специальный костюм, состоящий из хвостового оперенья и обруча на голове, соединенного с хвостовой частью. Для взмахов крыльями требовалось двигать руками и ногами, а для регулирования высоты полета - поднимать и опускать голову, тем самым поднимая и опуская хвостовую часть орнитоптера.
Еще одним вариантом орнитоптера, предложенным великим Леонардо, был аппарат в виде велосипеда. Вращая педалями колеса, человек через рычаги осуществлял взмахи крыльями.
Кроме того, Леонардо да Винчи выполнил чертеж и дал описание большого летательного аппарата с двумя парами машущих крыльев. В этом устройстве две пары крыльев двигались по очереди. Во время полета человек должен был стоять внутри огромной чаши диаметром 12 м. Размах крыльев составлял около 16 м, а высота конструкции должна была быть не менее 10 м. Для управления аппаратом, как и в предыдущем варианте, использовались движения рук, ног и даже головы пилота. Взмахи крыльев должны были повторять движения крыльев птицы. Весьма любопытно, что аппарат имел убираемое шасси.
В конце XV века изобретатель сделал чертеж еще одного орнитоптера с крыльями, состоящими из двух шарнирно соединенных частей. Предполагалось, что взмахи будут осуществляться внешними частями, площадь которых составляла около половины общей площади крыльев. Данная идея нашла практическое воплощение в последнем десятилетии XIX века в экспериментах О. Лилиенталя. Знаменитый немецкий пионер авиации О. Лилиенталь разработал планер, у которого подвижные концы крыльев приводились в движение от закрепленного на планере двигателя. Великий гений в свое время подошел очень близко к изобретению самолета - летательного аппарата с неподвижным крылом.
Горберт Джеймс Дрейпер. Плач по Икару
Наряду с описанными изобретениями Леонардо да Винчи построил еще один уникальный летательный аппарат - «воздушный винт» радиусом 4,8 м. Он должен был летать, ввинчиваясь в воздух. Такой вертикально летающий аппарат считается предшественником вертолета.
В рукописях Леонардо найден эскиз конструкции, которую можно назвать «парашютом». Он представляет собой колпак из материи, закрепленный на деревянных планках, выходящих из углов квадратной деревянной рамы. На свисающих веревках, прикрепленных к углам рамы, размещался человек.
Калик Константин Александрович
МБОУ СОШ села Красный Ключ
с. Красный Ключ, Нуримановский район, Республика Башкортостан
Луцкая Лариса Алексеевна, учитель МБОУ СОШ с. Красный Ключ
1.Введение.
2.Орнитоптер Леонардо да Винчи.
3.Дальнейшие разработки орнитоптеров.
4.Современное конструирование орнитоптеров.
5.Современная классификация орнитоптеров.
6.Конструирование орнитоптера в домашних условиях.
7.Заключение.
8. Источники информации.
На протяжении всей своей истории человек предпринимал попытки подняться в небо. Древние, имея перед глазами пример птиц, не могли представить иного способа полета. В завораживающем своей легкостью парении птицы древние мифотворцы видели надежду на осуществление мечты подняться в небо. Именно поэтому первые летательные аппараты создавались по их подобию. Легенда о машущем полете жива со времен древних греков. Нам знаком миф Древней Греции об Икаре, сыне Дедала, рассказанный Овидием. По преданию, Дедал, попавший в плен к царю Миноса вместе со своим сыном Икаром, долго искал способ бежать и наконец, нашел его. «Если нельзя уйти ни по земле, ни по воде, то я убегу такой дорогой, где Минос бессилен: я улечу по воздуху»,- говорит Дедал. Согласно повествованию, он долго собирает перья птиц для того, чтобы сделать крылья для себя и своего сына. Когда крылья были готовы, беглецы поднимаются на них в небо. Икар, забыв предостережения отца, взмывает слишком высоко - воск, скрепляющий перья тает на солнце и мальчик, падая в море, погибает.
Однако попытки подняться в небо не были оставлены. «Мы встречаем опять беспочвенные попытки летать на аппаратах, наивно имитирующих птиц, или новые исследования... частично повторяющие исследования Леонардо...» Так писал об этом времени замечательный советский ученый в области ракетно-космической техники М.К. Тихонравов в своей книге «Полет птиц и машины с машущими крыльями». Более того, точно такие же попытки повторяются в 30-х годах нашего столетия и, по крайней мере, в проектах, неистребимо живут до наших дней.
Целью моей работы является изучение известных истории проектов по созданию орнитоптеров и перспектив их развития в будущем.
1) Изучить сведения по теме, используя научно-популярную литературу, ресурсы Интернет;
2) собрать интересные факты об орнитоптерах;
3) попытаться самостоятельно, используя чертежи и схемы, собрать модель орнитоптера;
4) подготовить материал для классных часов.
Орнитоптер (от греческого ornithos "птица" и pteron "крыло") - воздушное судно тяжелее воздуха, которое поддерживается в полете за счет реакций воздуха с его плоскостями, которым придается маховое движение. В русском языке также есть синонимы этого слова - махолет и птицекрылый или машущекрылый летательный аппарат.
В XI веке бенедиктинский монах Оливье из Мальмсбер совершил полет с вершины монастырской стены с помощью крыльев, сделанных, согласно описанию полета Дедала и Икара, из склеенных между собой перьев. Ему удалось пролететь 120 шагов, после чего он упал и сломал ноги. Неудачи, падения не помешали человеку вновь и вновь подниматься в небо. Желание покорить небо оказалось сильнее страха.
Пожалуй, самым известным конструктором орнитоптеров был Леонардо да Винчи. Это был «универсальный человек» - преуспел в живописи, скульптуре, музыке, математике, архитектуре… Леонардо был убежден, что «человек, преодолевающий сопротивление воздуха с помощью больших искусственных крыльев, может подняться в воздух». Уверенный в своей правоте, он придумал аппарат, который позволил бы человеку парить в воздухе, как птица, размахивая большими механическими крыльями, приводимыми в движение только силой мышц. Чтобы сконструировать орнитоптер, Леонардо да Винчи детально изучал анатомию птичьего крыла. На основе своих наблюдений за птицами, летучими мышами, стрекозами, Леонардо создал десятки изображений разных летательных конструкций, которые имели интересные инженерные решения. До наших дней сохранились чертежи нескольких моделей орнитоптеров. Свой первый летательный аппарат Леонардо да Винчи построил в 1485-1487 годах. В этом орнитоптере человек должен был находиться в лежачем положении. Для полета планировалось задействовать его силу рук и ног. Ноги вдеты в стремена так, что одна нога поднимает крыло, другая опускает, а затем наоборот. Крылья конструкции сгибаются и вращаются при помощи веревок и рычагов. Это должно было создать помимо подъемной силы, силу направленную вперед, необходимую для горизонтального полета.
Летательная конструкция Леонардо да Винчи
Леонардо не только привел подробное описание конструкции, но и дал рекомендации об испытаниях аппарата. В его записях были найдены следующие строки: "Этот прибор ты испытаешь над озером и наденешь в виде пояса длинный мех, чтобы при падении не утонуть. Надобно также, чтобы опускание крыльев производилось силою обеих ног одновременно, дабы ты мог задерживаться и балансировать, опуская одно крыло быстрее другого, смотря по надобности, так, как ты видишь, это делают коршуны и другие птицы. И притом опускание посредством двух ног всегда бывает более мощным, чем посредством одной... А поднимание крыльев должно совершаться силою пружины или, если хочешь, рукою, а еще лучше поднятием ноги, это - лучше, потому что руки у тебя тогда свободнее".
Еще одним вариантом орнитоптера, предложенным Леонардо, был аппарат, в котором человек должен был осуществлять взмахи крыльями, наподобие велосипедиста вращая ногами колеса, соединенные рычагами с силовой конструкцией крыльев. На рисунке мы видим нечто похожее на колокольчик, подвешенный перед лицом "пилота". Многие исследователи до сих пор не могут разгадать, что же это могло быть. Возможно - это маятник, необходимый для индикации положения в пространстве. Ведь примерно в 1485 г. ученый сделал эскиз такого устройства.
Наиболее известный проект Леонардо да Винчи - орнитоптер-лодка. Эту модель он разработал примерно в 1487 году.
Орнитоптер - лодка
Вероятно для того, чтобы взлететь, человек должен был сидеть или стоять в лодке, двигая соединенные с крыльями рычаги. Еще один рычаг был необходим для поворотов горизонтального руля, который по форме напоминает хвост птицы.
В конце 1480 года Леонардо да Винчи создает большую модель летательного аппарата с парой крыльев. Стоящий в чаше человек приводит в движение крылья с помощью системы блоков. Интересный факт: в этой конструкции было убираемое с помощью тросов шасси. Сам Леонардо рассуждал так: «Я решил, что стоять на ногах лучше, чем лежать плашмя, ибо прибор никогда не может перевернуться вверх ногами…». Считается, что эта конструкция - одна из наименее удачных конструкций орнитоптеров Леонардо да Винчи. Большие размеры не оставляли шанса подняться этому аппарату в воздух.
Аппарат, в котором человек, наподобие велосипедиста, вращая ногами, мог приводить в движение крылья
Однако попыток поднять человека в небо Леонардо да Винчи не оставлял. Наблюдение за птицами натолкнуло его на мысль о том, что основная тяга в полете создается концевыми частями крыла. Наконец в самом конце XV в. Леонардо делает чертеж совершенно нового проекта орнитоптера - с крылом, состоящим из двух шарнирно соединенных частей. Взмахи должны были осуществляться внешними частями, составляющими около половины общей площади крыла. Данная идея, являющаяся первым шагом в зарождении концепции аппарата с неподвижным крылом - самолета, нашла практическое воплощение в последнем десятилетии XIX века в экспериментах знаменитого немецкого пионера авиации О. Лилиенталя. Известно, что тот пробовал совершать полеты с планером, концы крыла приводились в движение от закрепленного на его теле двигателя.
Орнитоптер с крыльями, состоящими из двух шарнирно соединенных частей
Следующий шаг Леонардо связан с исследованием им механизма парящего и планирующего полета пернатых. Он пришел к выводу: «...Когда птица находится в ветре, она может держаться на нем без взмахов крыльями, ибо ту же роль, которую при неподвижном воздухе крыло выполняет в отношении воздуха, выполняет движущийся воздух в отношении крыльев при неподвижных крыльях».
Основываясь на этом принципе Леонардо, приходит к выводу: не человек должен крыльями отталкивать воздух, а ветер должен ударять в крылья и нести их в воздухе, как движет он парусный корабль. Тогда пилоту летательной машины необходимо будет только обеспечивать равновесие с помощью крыльев. «Не нужно много силы, чтобы поддерживать себя и балансировать на своих крыльях и направлять их на путь ветров и управлять своим курсом, для этого достаточно небольших движений крыльями», - пишет Леонардо да Винчи в 1505 году. Опираясь на разработанную им концепцию, ученый задумал создать новый тип летательного аппарата. Скорее всего, он должен был принципиально отличаться от орнитоптеров прежних лет. По мнению итальянского исследователя творчества Леонардо да Винчи Р. Джакомелли, это мог быть моноплан с размахом крыльев приблизительно 18 м, предназначенный для полетов в восходящих потоках воздуха (по современной терминологии - планер-паритель). Крылья были подвижные, но по сравнению с предшествующими проектами подвижность их была весьма ограничена и служила бы только для балансировки. Пилотируемая "искусственная птица" должна была стартовать с вершины горы Монте Чечери (гора Лебедя) в окрестностях Флоренции и, подхваченная вертикальными потоками, подняться в воздух. В предвкушении события, в своем «Трактате о полете птиц» Леонардо да Винчи писал: «Большая птица начнет первый полет со спины своего исполинского лебедя, наполняя вселенную изумлением, наполняя молвой о себе все писания, - вечной славой гнезду, где она родилась». Однако Италии не суждено было стать родиной планеризма. Загруженный многочисленными заказами, Леонардо так и не смог приступить к осуществлению своей идеи.
Дальнейшие рассуждения привели Леонардо да Винчи к мысли, что необходимо построить такой аппарат, который приводил бы себя в движение сам. Человек же должен сохранять полную свободу, чтобы управлять им. Эта идея была близка к идее постройки аэроплана. Не хватало лишь одного - идеи мотора.
Работы Леонардо да Винчи долго оставались безвестными. Но, анализируя историю развития взглядов на авиацию, можно сделать однозначный вывод: идея самолета зародилась не сама по себе, а "выросла" из проектов аппаратов с машущим крылом, автором первых из которых был великий Леонардо.
История развития авиации свидетельствует, что накоплением научных знаний с постановкой практических опытов с летательными моделями интенсивно занимались во всём мире в 40-80-х годах позапрошлого столетия. В своей работе мы попытаемся систематизировать отдельные факты попыток освоения воздушного пространства в отдельно взятых странах.
Много интересных сведений о попытках русского человека взлететь можно почерпнуть, прочитав статью Эдуарда Кудрявцева «Создание махолета: от гадкого утенка до белого лебедя». Приведем несколько выписок:
1699 г. Стрелец Вязанский Серов делал в Ряжске крылья. Из крыльев голубей великие, и по своей обыкновенности хотел лететь, но только поднялся аршин на 7, перекувырнулся и упал на спину, но не больно. (Из дела в воеводской канцелярии 1693 года).
1724 года в селе Пихлеце Рязанской провинции: прикащик Перемышлева фабрики Островков вздумал летать по воздуху. Зделал крылья из бычачьих пузырей, но не полетел; после зделал как тесемки… По сильному ветру подняло его выше человека, и кинуло на вершину дерева и едва сошел расцарапавшись весь. (из записок Боголенова).
1720 года в селе Ключе, недалеко от Ряжска, кузнец Черная Гроза называвшийся зделал крылья из проволоки, надевал их как рукава; на вострых концах надеты были перья самые мягкие как пух из ястребков и рыболовов, и по приличию на ноги тоже как хвост, а на голову как шапка с длинными мягкими перьями; летал так мало дело ни высоко ни низко, устал и опустился на кровлю церкви, но поп крылья сжег, а его (кузнеца.— Э. К.) едва не проклял. (Из дела воеводы Воейкова 1730 года).
Но как ни интересны факты, все это “дела давно минувших дней, преданье старины глубокой”. А как же наш уже ушедший век? Как далеко продвинулись изобретатели от модели махолета с мотором из скрученной резины, так называемой “птичкой Пено” (фамилия французского ученого), которая, махая крылышками, пролетела десяток метров, пока хватило завода?
1871 год. Кандидат Санкт-Петербургского университета Михневич придумал конструкцию птицелета. Машущие крылья шарнирно прикреплялись к перекладине, а концы их стягивались пружинами. Давление воздуха должно было поднимать крыло вверх, пружина — оттягивать.
Однако идея не была одобрена.
Птицелёт Михневича 1871 г.
В 1895 году в Петербурге на выставке новейших изобретений состоялся показ незаконченного орнитоптера конструкции А.Н. Костикова-Алмазова. Его высота составляла порядка 4-х метров. У конструкции было собственное имя "Летательный экипаж XX-го века", которое дал ему изобретатель. После выставки Костиков - Алмазов через газету обратился к населению с просьбой собрать средства для завершения своих работ: “Прошу добрых людей помочь мне во имя человеческой гуманности построить упомянутый экипаж, дабы возродить в полусветной стране России новое техническое творчество. Мне требуется на окончание 300 рублей, на алюминий 200 руб., на парусину и другие материалы 350 руб. Кроме того, требуется два мотора: в 50 сил и 30 сил. Прошу, нельзя ли будет воспользоваться для полета”. Однако спонсоры так и не были найдены.
Примерно в эти же годы инженер Татаринов на выделенные правительством средства разрабатывал свою модель орнитоптера. Крылья он выбрал с зонтичной поверхностью. На них располагались самооткрывающиеся клапаны как и в конструкции Дегена. Была предусмотрена установка двигателя. Однако работа так и не была окончена.
Первый махолёт, построенный в России в начале ХХ века больше известен как орнитоптер Смурова. Аппарат имел мотоциклетный двигатель в 3,5 л.с., от которого имелся привод на крылья и колёса. По замыслу автора, аппарат должен был разгоняться на старте тяговым усилием своих передних колёс от двигателя, а после переключения двигателя на крылья - взлетать. Параметры махолета, сконструированного Смуровым: частота взмахов 60-80 в минуту, площадь крыльев 13,5 кв.м., масса пустого аппарата 80 кг, из неё двигателя 26 кг. Орнитоптер был построен В.М. Смуровым в Сибири. В Москву был привезён в 1913 году, где изобретатель впервые пробовал испытывать его на московском аэродроме в присутствии Н.Е. Жуковского. Однако при испытаниях орнитоптер не взлетел.
Махолёт Смурова 1901г.
«Лета́тлин» — безмоторный индивидуальный летательный аппарат, орнитоптер. Концептуальное произведение искусства Владимира Татлина, осуществлённое им с бригадой помощников в 1929—1932 годах. «Летатлин» был сделан в трёх почти идентичных экземплярах, из которых, с некоторыми утраченными деталями, сохранился один. Непосредственно к воплощению замысла орнитоптера Татлин приступил в 1929 году. В бригаду помощников вошли Г. А. Сотников, Г. С. Павильонов, А. В. Щепицын, А. Е. Зеленский, студенты Вхутеина, хирург М. А. Гейнце, лётчик-инструктор А. В. Лосев.
Специальная мастерская для изготовления орнитоптера была устроена в угловой башне Новодевичьего монастыря. В мае 1932 года в Итальянском дворике Музея изящных искусств прошла выставка, на которой был представлен «Летатлин». Испытания одного из аппаратов не состоялись из-за повреждений при транспортировке. После ликвидации мастерской в Новодевичьем монастыре орнитоптер так и не был опробован. После смерти в 1953 году Татлин «вернулся» в Новодевичий монастырь уже без «Летатлина» — захоронением праха в колумбарии Новодевичьего кладбища.
Не имея возможности хранить аппараты из-за больших размеров в своей мастерской, Татлин передал все три экземпляра в различные ведомства. «Летатлин № 1» находился, по сведениям Татлина, в фондах выставки «Художники РСФСР за 15 лет». «Летатлин № 2», по мнению Татлина, в 1933 году находился в Центральном совете Всесоюзного общества изобретателей. Оба экземпляра были этими ведомствами безответственно утрачены.
Единственный сохранившийся вариант аппарата «Летатлин № 3» (с некоторыми утраченными деталями) в 1933 году, по сведениям Татлина, находился в Музее Осовиахима и затем, после нескольких перемен в организации авиационных музеев, поступил в Центральный государственный музей авиации и космонавтики имени Н. Е. Жуковского в городе Монине (в настоящее время Центральный музей Военно-воздушных сил Российской Федерации).
«Летатлин № 3» изначально был предназначен автором не для полётов, а для визуального восприятия — как самодостаточное художественное произведение. Именно по этой причине он был оставлен Татлиным без скрывающей конструкцию «обтяжки».
Орнитоптер Владимира Татлина - Летатлин, 1932 г.
В 1935 году Б.И Черановский проводит опыты по полётам на орнитоптерах-планерах. Последний, получил наименование БИЧ-18. Он испытывался по специальной программе, которая предусматривала испытания его сначала как планера, а затем как орнитоптера. Конструкция представляла собой биплан с шарнирно закреплёнными крыльями, которые приводились в движение пилотом. Маховое движение заключалось в переменном сближении и разведении крыльев (конструкция типа "двойных ножниц"). 10 августа 1937 г. пилот Р.А. Пищуев совершил первый полет. Испытания выявили хорошие качества планера, а вторая часть испытаний показала, что машущий режим не дает значительного эффекта. Причина заключалась в постоянстве угла установки крыльев и их жестком аэродинамическом профиле. Дальнейшие испытания летательного аппарата были прекращены.
Планёр-орнитоптор Б.И. Черановского (БИЧ- 18, 1935 г.)
Значительный вклад в изучение машущего полета внесли академики М.К. Тихонравов, Г.И. Петров. В 1981 году группа студентов и инженеров под руководством профессора М.К. Тихонравова осуществила и продемонстрировала машущий полет. С тех пор ими были испытаны радиоуправляемые модели махолетов весом 7-10 кг; созданы проекты больших пилотируемых машущекрылых летательных аппаратов различного назначения. Завершено проектирование пилотируемого человеком махолета, способного перелететь через Ла -Манш.
Помимо вышеперечисленных разработок так же можно было бы рассказать об орнитоптерах конструкторов: А. Ю. Маноцкий (1955 г.), Д.И. Ильин (1965 г.), А. Шиуков и В.Андрев, В. А.Киселёв (1981 г.), В.М.Топоров (1983-1992 г.).
Птицелет Дмитрия Ильина
Конструкция Маноцкова «Кашук»
Большой вклад в изучение машущего полета и создание махолетов внес инженер Владимир Михайлович Топоров. Команда под его руководством создала несколько моделей махолетов. В 1983 году была разработана модель «Илона» весом 3,5 кг. Она отрывалась от земли, взлетала, но сразу же падала. Годом позже была сконструирована еще одна резиномоторная модель РМ-4 для полета с меньшими скоростями, чем у "Илоны". Малые скорости позволяли страховать модель при полете несложным приспособлением типа удочки рыболова. Однажды модель оторвалась от асфальта и пролетела 17,5 секунд.
В 1987 году создали полноразмерный махолет "Истина" с мотором от мотоцикла "Планета-Спорт", под человека.
Махолёты Владимира Михайловича Топорова
В 1987 году "Истину" испытывал на авиасалоне в Тушино летчик-испытатель Владимир Макагонов (с сосновыми крыльями, с хвостовым колесом). Аппарат все же оторвался от земли, несмотря на свой вес (170 кг). Это зафиксировали видеокамеры. Махолет на малых скоростях разворачивался "задом - наперед". Зимой 1988-1989 года махолет "бегал" ровно, не задевал на пруду рыбаков и в конце зимы два раза оторвался от земли где-то на полметра, затем (16 апреля) провалился в воду. Позднее были созданы модели «Петруша», «Джордано», «Невидимка», «Азазель».
Разработки орнитоптеров за рубежом
Конструкторы всего мира работали над созданием модели, имитирующей полет птицы. Уже в 1647 году первая модель аэроплана с мотором совершила полет. Ее разработчиком был итальянец Титус Ливио Бураттини. Описание этого аппарата сохранилось до наших дней: он имел четыре пары крыльев и хвостовое оперение. Две средние пары были неподвижны, движение по принципу орнитоптера осуществлялось за счет пружин, установленных на передней и задней парах крыльев. Через восемь лет Роберту Гуку удалось повторить эксперимент и запустить в воздух свою модель орнитоптера.
Во Франции в 1781 году Бланшар объявил о своем изобретении в газете «Журналь де Пари». На крестообразной подставке должно было располагаться судно полтора метра длиной и три четверти шириной, состоящее из тоненьких палочек. Крылья, образующие зонт диаметром 6 метров предполагалось крепить на двух деревянных стойках. Однако изобретатель публике представил совсем другую конструкцию.
Густав Труве в 1801 году предоставил во французскую Академию наук оригинальный орнитоптер (механическая птица). Этот летательный аппарат напоминал сказочного дракона с распущенными крыльями. Крылья были прикреплены к ножкам подковообразной изогнутой трубки. Последовательное повышение и понижение давление воздуха в этой трубке приводили к колебательным движениям её ножек, а вместе сними и крыльев. Такие движения вызывались последовательными взрывами патронов, помещенных в самодействующем револьверном барабане на 12 выстрелов. На этих зарядах орнитоптер мог пролететь 75 метров. После последнего взрыва он опускался на землю красивым скользящим полетом. Модель весила 3.5 килограмма.
Модель Густава Труве 1821 г.
В Австрийской столице - Вене, изобретатель Яков Деген разрабатывает свой орнитоптер. Он сконструировал модель со створчатыми крыльями парашютного типа, которые поднимались прямо вверх и опускались также. Летательный аппарат получил название ортоптер и являлся разновидностью орнитоптера. Построен он был из камыша, тонкой, пропитанной лаком бумагой, шелковых шнурков и древесины. В крыльях имелись 1200 клапанов, которые при движении крыльев вниз закрывались, а при движении вверх открывались. Свои опыты с ортоптером изобретатель проводил, подвешивая его к противовесам. Затем перешел к экспериментам с воздушным шаром, который заменил противовесы. Этим достигалось распределение подъёмной силы примерно поровну между воздушным шаром и крыльями. 12 ноября 1808 года в присутствии публики, при тихой погоде ему удалось подняться в воздух, а затем удачно приземлиться. Однако ошибка конструктора заключалась именно в использовании воздушного шара, который даже при небольшом ветре оказался помехой. При этом полёт не состоялся, ортоптер даже не оторвался от земли.
Во Франции орнитоптеры изобретал Винцент де-Гроф. Его махолёт имел крылья площадью около 20 кв.м., укрепленные в верхней части прямоугольной деревянной рамы. Пилот располагался посреди этой рамы стоя и ногами приводил крылья в движения. Дальнейшие усовершенствования этой конструкции не дали желаемого результата. Тогда изобретать решил прибегнуть к содействию воздушного шара, чтобы совершить с него спуск на своем орнитоптере. Он считал, что это поможет определить направление дальнейшего совершенствования летательного аппарата. В помощь он призвал английского воздухоплавателя по имени Симмонс. Их полёт состоялся 9 июля 1874 года. Воздушный шар вылетел из Лондона вместе с подвешенным под ним орнитоптером весом в 125 кг и его изобретателем. На высоте нескольких метров Симмонс отцепил орнитоптер. При спуске крылья под давлением воздуха поднялись вверх и надломились. Изобретатель разбился, упав на шоссе. В 1897 году Инженер Артур Штенцель в Альтоне (Германия) изготовил орнитоптер больших размеров. Его каркас был стальным с обтяжкой уже из прорезиненной ткани. Размах крыльев составлял 9.32 метра. Вес орнитоптера - 32 килограмма. Причём из этого веса 17.5 килограмм приходилось на двигатель в 3 лошадиные силы, работавший на сжатой углекислоте. Не смотря на наличие двигателя, орнитоптер летать самостоятельно не мог. Однако будучи подвешенным на проволоку при каждом взмахе крыльев мог самостоятельно продвигаться на три метра.
Махолёт Винцента де-Грофа 1874 г. Модель Артура Штенцеля 1897 г.
В 1928 году во Флориде, в Сан-Августине, изобретатель Уайт произвел ряд опытов со своим орнитоптером. Конструкция, созданная им в 1927 году вобрала в себя все новое, что могла дать лучшая в мире американская промышленность. Каркас орнитоптера Уайта был сварен из хромомолибденовых цельнотянутых бесшовных труб. Относительно короткий восьмифутовый (меньше 2.5 метров) аппарат имел крылья, размахом в целых девять метров, по непонятной причине не гладкие, а с имитацией перьев зачем-то. Для чего так? Видимо, изобретатель хотел сэкономить вес на всём, и в части веса ему это удалось. Окончательный вес аппарата составил всего-навсего 53.5 килограмма, - что неплохо даже по современным меркам. Оставался последний шаг - законченная в 1928 году машина готовилась "попробовать воздух на вкус". При пробном полёте аппарат разбился.
Модель изобретателя Уайта
Современные конструкторы продолжают работать над созданием орнитоптеров. Причем работа ведется по двум направлениям: создание моделей - беспилотников и создание моделей, способных поднять в небо человека.
Создание пилотируемых орнитоптеров
Инженер-исследователь Мемориального института в городе Колумбусе, штат Огайо, Т. Харрис и преподаватель авиакосмического машиностроения Принстонского университета Д. Деларье создали двухметровую радиоуправляемую модель, но каких-либо выдающихся результатов не добились. Потом они попробовали построить пилотируемый аппарат с размахом крыла 18 м, однако проект так и не был реализован. Параллельно над проблемой машущего полета, работал руководитель летно-исследовательской лаборатории имени Распета при университете штата Миссисипи Д. Беннет. Он испытывал радиоуправляемые орнитоптеры, поднимавшиеся на тросе за автомобилем. Беннет также пришел к невеселому выводу: «Должно быть, существует веская причина, объясняющая, почему братья Райт не построили махолет». Уже в наше время за дело взялись профессионалы из британских ВВС во главе с Роем Андервудом. Используя лучшие материалы и технологии, воссоздали птицу Леонардо, но она так и не полетела. Американский конструктор Пол Маккриди, знаменитый своим самолетом с мускульным приводом, перелетевшим в 1979 г. Ла-Манш, построил в 1986 году модель птерозавраса с машущим крылом. Модель запускалась с помощью катапульты, затем она планировала, включалось машущее крыло, но так, чтобы медленные движения крыла с малой амплитудой просто не мешали модели планировать. Это была лишь внешняя имитация машущего полета. В итоге модель была продана в Смитсоновский музей.
Еще один проект разрабатывался американо-канадской группой, возглавляемой профессором Торонтского университета Джеймсом Делоуриером. В сентябре 1991 года им удалось продемонстрировать полёт радиоуправляемой модели весом 3,36 кг. В 2002 году появились сообщения, что Делоуриер построил пилотируемый махолет, который никак не может взлететь. Его обсчет по опубликованным данным показал, что этот аппарат и не мог летать. Однако полет состоялся в 2006 году, но только при помощи дополнительного ракетного двигателя. Делоуриер сам не считает это осуществлением машущего полета.
Современные пилотируемые орнитоптеры
(2006 г., Торонто, конструктор Делоуриер)
2 августа 2010 года в Тоттенхэме - канадской провинции Онтарио, "Снежная птица", конструкции Тодда Рейчерта проходит лётные испытания. Взлёт происходит при буксировке автомобилем. Орнитоптер держится в воздухе 19.3 сек. и преодолевает 145 м. со скоростью 25км/ч. Характерно, что при размахе крыльев в 32 м. вес летательного аппарата составляет всего 42 кг. В 2013 году орнитоптер разместили в Канадском музее авиации и космонавтики.
Орнитоптеры-беспилотники
Команда изобретателей из технологического университета Делфта (Нидерланды) разработали автономный летательный аппарат, который держится в воздухе, благодаря маховым движениям крыльев. Получившее название DelFly Explorer, устройство способно самостоятельно ориентироваться в воздухе, избегая столкновений с преградами, а запаса его аккумулятора хватает на 9 минут движения. Аппарат имеет размах крыльев в 28 см, а общий вес конструкции составляет всего 20 грамм.
Летательный аппарат DelFly Explorer
Миниатюрный робот-махолёт от американской компании AeroVironment размером примерно с настоящую птичку-колибри, научился выполнять различные фигуры высшего пилотажа и показал способность к зависанию и маневрированию с высокой точностью. Первые испытания он прошел еще в 2009 году. Модель может разгоняться до 18 км/ч и весит всего 19 грамм. Еще один беспилотник называется Park Hawk. Это серийный орнитоптер проекта FlappingFlight. В полете летательный аппарат повторяет движения живой птицы. Он способен набирать высоту или снижаться, меняя интенсивность взмаха крыльями. От других представителей орнитоптеров, эту модель отличает полет в режиме «мгновенного планирования». Аппарат перестает двигать крыльями и планирует в воздухе, как это получается у птиц. Для этого достаточно нажать кнопку на ПДУ. Технические характеристики: вес - около 370 г., длина - 69 см, размах крыльев - 107 см, общая площадь крыльев - 2 420 квадратных сантиметров. Park Hawk демонстрирует высокую точность в полете.
Орнитоптер Park Hawk Миниатюрный робот-махолёт
Большой интерес к БПЛА - орнитоптерам проявляют военные. Армия нуждается в БПЛА, которые будут, не просто похожи на птиц: она хочет, чтобы те летали так же тихо и манёвренно, как настоящие пернатые, — а это значит, что ей нужны орнитоптеры.
В настоящее время орнитоптеры-беспилотники широко используются в различных областях жизнедеятельности человека: геология, гражданское строительство, нефтедобыча, картография… Да и среди обычных людей немало любителей производить фотосъемку, закрепив видеокамеру на управляемый орниптоптер-беспилотник.
Работа не будет полностью представлена без указания видов орнитоптеров. Вернемся к определению орнитоптера. Итак, орнитоптер - это воздушное судно тяжелее воздуха, которое поддерживается в полете в основном за счет реакций воздуха с его плоскостями, которым придается маховое движение. Среди разновидностей орнитоптеров можно указать:
Планёр-орнитоптер - аппарат, который поднимается в воздух с посторонней помощью (например, с буксировкой, с помощью лебедки…);
Моторный орнитоптер - аппарат, снабженный двигателем;
Ортоптер - птицекрылый летательный аппарат;
Орнитоптер на мускульной тяге (мускулолет) - аппарат, приводимый в движение мускульной энергией пилота.
Изучая научно-популярную литературу, ресурсы Интернет по данной теме, я решил сконструировать свою модель орнитоптера. Готовые чертежи и схемы найти в Интернете довольно легко. Тем более, что на отдельных сайтах можно найти пошаговое описание работы. Процесс создания модели занял довольно много времени, требовал усидчивости, аккуратности и терпения.
Моя модель орнитоптера
Я решил провести испытания модели в различных условиях. Полученные результаты представлены ниже в таблице.
По результатам испытаний можно сделать вывод - моя модель летает непродолжительное время. Но и это большая удача для начинающего. Думаю, что в дальнейшем попытаюсь создать модель с наиболее лучшими характеристиками.
Изучив научно-популярную литературу по данной теме, я пришел к следующим выводам:
1. Идея подняться в воздух во все времена привлекала человечество. Первым изобретателем орнитоптера следует считать Леонардо да Винчи. Его последователи пошли гораздо дальше. Сегодня наиболее перспективными направлениями можно считать - создание роботов-орнитоптеров и создание пилотируемых орнитоптеров. Первое направление получило более широкое развитие (появились новые, сверхпрочные и сверхлегкие материалы, новый инструментарий), второе так же развивается, но успешных моделей пилотируемых орнитоптеров пока так и не появилось. Однако и это направление следует считать перспективным. Надеюсь, что новейшие разработки орнитоптеров-беспилотников станут основой для создания пилотируемых моделей.
2. У орнитоптеров есть свои достоинства и недостатки. К достоинствам можно отнести:
Высокая маневренность;
Способность летать на маленьких скоростях;
Не имеют ограничений по весу;
Экономичны;
Не загрязняют окружающую среду.
Из недостатков следует выделить сложность управления полетом.
