11 мая 2011 года была предпринята попытка завоевать приз Сикорского. Он давно ждёт смельчаков, которые сумели бы устойчиво воспарить на вертолёте с мускульным приводом. Пока чуда не произошло, но штурм продолжится сегодня, 12 мая. Состоится исторический прорыв или нет, в любом случае созданная за океаном машина заслуживает внимания.
Вертолёт Gamera построила команда из полусотни студентов и аспирантов университета Мэриленда. Они назвали аппарат в честь Гамеры — гигантской летающей черепахи из серии японских фильмов, второго по популярности монстра после Годзиллы.
Летающая огнедышащая черепаха — что может быть безумнее? Разве что надежда выиграть приз Сикорского (Sikorsky Prize), учреждённый Американским вертолётным обществом (AHS) более 30 лет назад.
Требования приза (PDF-документ) вроде просты: минимальная продолжительность полёта — 60 секунд, максимальная его высота полёта — хотя бы три метра, при этом аппарат должен оставаться в пределах 10-метрового квадрата. Но всё это только за счёт силы пилота, включая раскрутку ротора до скорости отрыва машины от земли.
Самолёты на мускульной тяге летают давно и очень успешно, минувшей осенью удачно полетел и махолёт, приводимый в движение пилотом. Но теоретические расчёты говорили — аналогичное достижение для вертолёта едва ли возможно. Слишком нерационально он использует доступную энергию.
Немало попыток выиграть соревнование было предпринято за последние годы, но приз и ныне там. А ведь в 2009 году благодаря компании Сикорского (Sikorsky Aircraft) размер вознаграждения вырос с $20 тысяч до $250 тысяч.
Но лучшее, что до сих пор было показано официально, — 0,2 метра высоты подъёма и 19,46 секунды времени. Так отличился японский аппарат Yuri I ещё в 1994 году.
Неофициально Yuri I поднимался на 0,7 метра и летал 24 секунды кряду, но и этого, понятно, слишком мало для получения приза. С тех пор никто японцев не обошёл. И вот американцы делают серьёзную заявку.
На проектирование и постройку «Гамеры» ушло два года. В качестве материалов использовались традиционные для подобных конструкций лёгкие бальса, углеволокно, майлар и пенопласт.
Летающая машина из Мэриленда оснащена винтами на каждом из четырёх концов её Х-образной рамы. Место пилота находится посередине. Каждая перекладина рамы достигает 18,3 метра в длину. Диаметр каждого ротора — 12,8 м.
Вместе со своим пилотом аппарат весит примерно 95 килограммов (сама машина тянет чуть больше, чем на 45 кило, пилот — около 49). Человек вращает подъёмные винты при помощи ручного и ножного педального привода. Усилие на лопасти передаётся через цепи, шестерни, шкивы и струны.
Хотя введение дополнительного силового привода от рук усложнило вертолёт, команда посчитала, что таким способом можно получить порядка 10% от суммарной мощности, а в сочетании с тренировками пилота — нарастить тягу мускульного аппарата.
Кроме того, ометаемая площадь несущих винтов новой машины на 70% больше, чем у лучших мускульных вертолётов — предшественников.
Наконец, авторы аппарата расположили его лопасти поближе к земле, чтобы использовать экранный эффект.
Пилотом выступила аспирантка университета Мериленда Джуди Векслер (Judy Wexler) — биолог и тренированный велосипедист, откликнувшаяся на предложение студенческой команды помочь в установлении мирового рекорда.
Первый запуск «живой машины», предпринятый утром 11 мая, закончился поломкой аппарата. Университетская команда на месте починила «Гамеру», и штурм приза Сикорского продолжился.
По информации Washington Post, в ходе лучшей из целой серии попыток взлёта Джуди сумела разогнать роторы своей машины до 16 оборотов в минуту, но от земли аппарат так и не оторвался. По оценке команды, скорость винтов для обеспечения отрыва должна составлять 17-18 оборотов в минуту.
В конце концов даже зрители устали ждать и разошлись. Было решено сделать перерыв и продолжить попытки на следующий день. По московскому времени это будет вечер 12 мая.
«Если мы даже просто оторвёмся от земли, то будем номером три, — заявил один из создателей машины Брендон Буш (Brandon Bush). — Мы просто должны сделать это». Похоже, о трёх метрах высоты полёта речи уже не идёт. Или всё-таки самый крупный и сложный педальный вертолёт возьмёт заветную планку? Посмотрим.
Update: Washington Post пишет, что вечером в четверг «Гамера» наконец-то оторвалась от земли!
Высота полёта была небольшой, продолжительность — около четырёх секунд. Это бесконечно далеко от требований приза, но команда из университета Мэриленда празднует победу. «Гамера» стала третьим в истории вертолётом на мускульной тяге, сумевшим подняться в воздух и первым, пилотируемым женщиной.
Вот и вполне взрослая лазейка. А всего-то делов, плавно управляемый угол атаки запилить. И хлама меньше: ротор один, но тяжелее.
Думаю, велосипедистка за минуту накачает 30кДж при необходимых пяти, взлетит, а потом ещё минут пять сможет висеть.
Более того, чтобы попусту не баламутить воздух, сама конструкция скорее должна напоминать юрту с заборником сверху.
Также гигант мысли видимо пропустил, по тексту, можно или нельзя делать юбку, свисающую до земли, но её не касающуюся? (пункт о сбросе запчастей, 4.1.5.))))
Что до роторов — они чрезвычайно лёгкие и вращаются медленно — накопители энергии из них плохие.
Ошибка в рассчетах : 5 кДж это чисто потенциальная энергия (150 кг/ 3 метра), с учетом кпд потратит на подъём девушка почти всё. Мда..
Но ничего! Две минуты вместо одной будет крутить/накачивать!
Можно считать, что даже без сомнительной юбки приз у нас в кармане)))
— тренированную девушку оставляем в проекте;
— положим её мощность 500 Вт в течение 10 минут; 65 кг;
— вес аппарата 85 кг, из них половина — лопасти;
— диаметр аппарата 10..12 м; по форме — труба с лёгкой плёночной стенкой; всё тяжелое — в середине;
— 3-4 лопасти с управляемым углом атаки; при нулевом угле подъёмной силы не создают и раскручиваются до 8..10 об/с; в конструкции лопастей парочка тяжелых обручей «для жесткости»
По достижении необходимой скорости (2 мин) девушка резко увеличивает угол атаки и взлетает за 1 секунду на 3-4 метра, естественно, с мощностью несколько большей, чем 500 ватт))
Дальше всё зависит от того, достаточная ли площадь трубы (ограждения, но не юбки) для создания подушки. Но и остатки запасённой (строго по правилам!) энергии на мой взгляд может хватить для поддержания висячего положения системы. Для этого важно не улетать слишком далеко. То есть, очень точно дозировать управление лопастями.
Да, и, на мой вкус, я бы заменил велосипедиста на гребца — при разгибании туловища и вытягивании ног мощности побольше.
Для взлёта можно применить доп. трюк: сначала короткое время подсасывать воздух снизу, чтобы возник поток вверх, а потом резко переключиться на взлёт. Но это только если труба лежит не плотно на поверхности.
Бедная девушка.
При росте угла атаки лопастей пойдёт резкое торможение ротора, которое девушке нечем будет компенсировать.
Гребец сильно раскачает аппарат.
Рост веса машины для нас губителен.
Расход накопленной энергии вопрос скорее тактический. (Мы уж немного оставим для висения)) Девушка будет только добавлять к имеющимуся, безусловно, уменьшающимуся, запасу.
1 Надо снизить вес конструкции на 30-50%.
2.Увеличить на 20-40% эффективность движителя.
3,Повысить аэродинамическое качество лопастей (в данном проекте лопасти создают избыточную турбулентность).
Know how,
Или менее радикально — такая конструкция?
А на счет ветролета мне хватает соображения уверенно и точно оценить качество своего изобретения, и оно вполне реально позволит создать аппарат дающий возможность с помощью мускульной силы человека летать выше трех метров и более 10 минут.
А потом вспомнил фразу из бриллиантовой руки — Лелик останови, я выйду!
Если даже и взлетят то остановиться не получится.
Интересно — а почему именно крутить педали? Никто не думал над тем, что больше энергии можно выдать при выполнении других движений? Все таки это достаточно ограниченная группа мышц. Как насчет гребных движений — там помимо всех ножных мышц принимает участие еще и куча других — руки, плечи, спина. Надо поговорить со спортивными медиками — может они что подскажут. Я когда греблей занимался тренер говорил, что гребля — один из самых энергозатратных видов спортивных усилий. Энергия, конечно получается прерывистая, но может того стоит? Или построить вертолет для двух человек — тогда прикладываемые усилия будут почти сбалансированы.
Возможно, будет выгодгнее, даже построить аппарат для значительного большего количества людей — 4 там или 6. Т.к. масса аппарата будет расти ,однозначно, не в арифметической прогрессии в зависимости от количества команды. Кстати, в условиях конкурса все время упоминается «crew», а не «Pilot». Соответственно, будет уменьшаться отнесенная масса аппарата, которую каждый член команды своими усилиями должен будет поднять помимо своего веса. А все зациклились на одноместных. Хотя, в таком случае, даже приз может не покрыть затрат на изготовление.
Американское вертолетное сообщество впервые за 33 года вручило приз Игоря Сикорского за создание вертолета на мускульной тяге, сообщается в пресс-релизе сообщества.
Приз Сикорского в размере 250 тысяч долларов достался проекту канадской компании AeroVelo, близкой к университету Торонто. Созданный AeroVelo вертолет на мускульной тяге под названием Atlas сумел выполнить условия для получения награды — продержаться в воздухе на высоте трех метров не менее 60 секунд. По условиям конкурса, летательный аппарат должен был приводиться в движение только усилиями одного человека.
lenta.ru/news/2013/07/13/helicopter/
педальный вертолет.
-------------------------------------------------------
А коней педальных нету?
А коней педальных нету?
===
В детстве был такой у соседа, папа у него в прокуратуре работал.
Жадиной был и ни с кем не делился.
«... и сомнительно, что птерозавр с размахом крыльев в 16 м мог летать в условиях, идентичных современным.»
===
Чего сомневаться-то, система управления полетом у птерозавра на порядок лучше чем у человека, да и весил он вдвое меньше, а силой перевосходил его. Если человек способен отрываться от земли, не прилагая особых усилий, и подняться в небо, то что и говорить о тех у кого это на роду написано.
Epic Self Powered Plane
www.youtube.com/watch?v=ghulwll702A
Птерозавр, по некоторым оценкам, даже с учетом полых костей, достигал 70 кг и это еще не 16 метровый, а 12 метровый (в размахе крыльев).
Чем меньше вес тела и больше крылья, тем сложнее с ними (крыльями) справляться. Поэтому нет смысла искусственно занижать вес птерозавров.
Птерозавру просто парить — мало, надо ещё и охотиться, взмахивать 8-метровыми крыльями при помощи легких, но хрупких полых костей (а это покруче будет, чем даже двумя парусами от виндсерферов размахивать).
А переться в гору для того, чтобы поймать восходящие потоки — такое только человек может себе позволить.
www.youtube.com/watch?feature=endscreen&NR=1&v=emK-qIbuJ-k
www.youtube.com/watch?feature=fvwp&NR=1&v=FQq72OvEGcw
www.youtube.com/watch?v=HyRpZP-KJco
www.youtube.com/watch?NR=1&v=vYmF7-JWCVA&feature=endscreen