Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2001 № 03

Техническая характеристика:

Диаметр несущего винта… 9500 мм

Грузоподъемность… 650 кг

Двигатель… 1 ТВД ТУРБОМЕКА

Мощность… 262 кВт

Максимальная скорость… 167 км/ч

Дальность полета… 240 км

Экипаж… 1–2 чел.

Динамический потолок… 3500 м

Финская кузовная фирма КАРРУС специализируется на изготовлении различного типа кузовов на базе известных автомобильных марок. Данная модель городского автобуса построена на шасси VOLVO. Высокое качество и долговечность финских автобусов достигается за счет применения нержавеющей стали на боковинах кузова и алюминия на панелях крыши. Передняя и задняя части изготовлены из прочного пластика. Кроме стандартного 12-метрового автобуса, фирмой выпускается еще и 18-метровый сочлененный.

Техническая характеристика:

Длина… 12 000 мм

Высота… 2950 км

Ширина… 2500 мм

Колесная база… 6000 мм

Количество мест… 38+водитель

Двигатель… дизель с турбонаддувом

Мощность… 245 л.с.

Кол-во цилиндров… 6

Объем топливного бака… 300 л

Максимальная нагрузка… 18 000 кг

Так и назовем экспонат, представленный на прошедшей в феврале в МГТУ им. Н.Э.Баумана выставке «Шаги в будущее». Сконструировал его, рассчитал и выполнил в модели ученик 126-й школы города Снежинска. Вышел его дискообразный летательный аппарат весьма схож с НЛО. И надо сказать, что летательные аппараты подобного вида делают давно. Действуют они на самых разных физических принципах.

Впервые в истории самолет с дискообразным крылом (рис. 1) построил и успешно испытал в 1911 году русский изобретатель А.Г.Уфимцев.

В 30-е годы самолет-дископлан построили американцы. А в 1968 году студенты МАИ под руководством А.Гремяцкого сделали самый крохотный в мире планер такого же типа (рис. 2).

Он весил 60 кг, имел крыло диаметром 3,9 м и отличался высокой устойчивостью и безопасностью. Он не сваливался в смертельный штопор, не терял подъемной силы при больших углах атаки. Сам Гремяцкий без какой-либо предварительной подготовки научился на нем летать.

Дискообразное крыло, судя по всему, таит в себе огромные возможности. Часто предлагают на его основе летательные аппараты вертикального взлета. Известна фотография немецкой летающей тарелки, построенной в конце войны. Достоверных сведений о ней нет.

Иногда высказываются предположения об использовании в ней сил, создаваемых полями. Однако электрическое или магнитное поле на теле таких размеров может создать лишь силу, не превышающую миллионной части его веса.

Что же касается «антигравитации», то этот термин взят из фантастических романов. За ним нет никакого реального смысла. Поскольку нет пока ни малейшего представления о каких-либо способах получения искусственной гравитации любого знака. А все данные фундаментальной науки говорят о том, что это невозможно. Если этот аппарат и летал, то только под действием аэродинамических сил.

В одном из проектов аппарата типа «летающая тарелка» использован эффект Коанда. Он заключается в способности струи «прилипать» к поверхности тела. Поднесите медленно ложку к спокойно текущей струйке воды. В какой-то момент струя сама потянется к ней и потечет по ее поверхности. Это и есть эффект Коанда. На рисунке 3 приведена схема летательного аппарата, использующего этот эффект.

В основе ее крыло-диск с щелью в верхней части. Создаваемый вентилятором поток воздуха вытекает из щели, «прилипая» к крылу, течет по его поверхности и срывается с нижней кромки. По закону Бернулли давление в потоке меньше, чем в неподвижной среде. Потому давление на нижней поверхности аппарата выше, чем на верхней. За счет их разности и создается подъемная сила.

Основанные на этом принципе модели диаметром до пятидесяти сантиметров летали вполне успешно. Относительно опытов с аппаратами больших размеров сведений нет.

Летающая тарелка Андрея Кирпичникова основана на другом принципе. Это два соединенных вместе пологих конуса (рис. 4).

Внешний конус имеет множество щелей, нижний — сплошной. Из пространства, образованного конусами, вентилятор отсасывает воздух. Подъемная сила возникает за счет разности давлений между поверхностями. Используется и сила реакции потока, создаваемого вентилятором.

В его качестве использован электродвигатель от игрушки с пропеллером диаметром около 50 мм. Поток всасывается через прорези в корпусе аппарата и выходит через боковые отверстия в корпусе вентилятора. Они так расположены, чтобы исключить действие реактивной силы потока.

Для проверки правильности избранного принципа работы аппарата Андрей сделал простейшую модель и установил ее на весы (рис. 5), уравновесив ее грузом на противоположном конце коромысла. При включении двигателя модель приподнимается, отчетливо демонстрируя возникновение подъемной силы.

По расчетам Андрея, модель диаметром 0,5 м, оснащенная двигателем «Радуга-7», мощностью примерно в один кВт, должна создавать подъемную силу около 10 кг. Если его предположения оправдаются, мы получим самый экономичный, вертикально взлетающий аппарат в мире. Ведь у вертолетов, заметим, подъемная сила не превышает 5–6 кг на кВт, а у прочих машин, взлетающих вертикально, она в 2–3 раза ниже.

Отметим, правда, что обычно возникают большие проблемы при переходе от модели к полноразмерной машине, способной поднимать человека. Часто бывает так, что модель не отражает всех тонкостей поведения полноразмерного тела. Это приводит к авариям.

Рискнем предположить, что основной аэродинамической характеристикой летающей тарелки Андрея будет соотношение между размерами щели и скоростью потока через нее, а также взаимодействие между ближайшими щелями. Это сильно упростит работу.