Аэродинамические модели

Аэродинамические модели

Тысячелетиями мечтал человек подняться в небо и полететь подобно птице или другим летающим конструкциям, созданным природой. Первым, кто начал изучать механику полета живых моделей с бионических позиций, был великий Леонардо да Винчи. Он пытался построить летательный аппарат с машущим крылом. В дальнейшем глубокий анализ общих принципов функционирования живых организмов и машин дал наш замечательный ученый Н. Е. Жуковский.
Авиаконструкторы при создании самолетов не обращались в «патентное бюро природы», и лишь возникшая в наше время необходимость в резком повышении экономичности, надежности и маневренности летающих машин привела их к живым моделям.
По скорости, высоте и продолжительности полета птицы не имеют равных себе в животном мире. Например, скорость полета некоторых куликов достигает 80-90 км/час, а иглохвостых стрижей- 170 км/час. На высоту более 8 км подымаются гуси и галки. Птицы совершают длительные беспосадочные перелеты. Бекасы, например, мигрируя из Японии в Восточную Австралию, пролетают без посадки почти 5 тис. км!
В таких длительных, часто беспосадочных перелетах проявляется экономичность полета птиц, которую определяют по соотношению массы летуна к мощности его «двигателя». Ученые установили, что летательный механизм, например аиста, почти в 10 раз экономичнее, чем у самых совершенных самолетов.
Машущий полет отличается и большей безопасностью и маневренностью. Так, иглохвостые стрижи на скорости 170 км/час вихрем проносятся у самой поверхности земли, взмывают вверх и снова возвращаются обратно. Со скоростью 360 км/час пикирует с высоты сокол сапсан и почти у самой земли, не поймав добычу, без взмаха крыльями устремляется в небо. Высокой маневренностью отличается полет альбатросов, ласточек и особенно колибри. Эти маленькие, стремительные в полете птички могут подолгу «висеть» в воздухе на одном месте, чаще около цветка, собирая нектар. Они могут летать боком и даже «задним ходом». Эти качества достигаются благодаря высокой частоте взмахов крыльев (более 50 раз в секунду) и тем, что машут колибри не вертикально, как все птицы, а горизонтально.
По сравнению с неподвижным машущее крыло создает максимум подъемной силы и минимум лобового сопротивления. Конструкторы многих стран заняты сейчас изучением механики полета птиц, созданием летательных аппаратов с подвижными, машущими крыльями: махолетов и орнитоптеров.