Мускулолёт: гибрид самолёта и велосипеда
Люди всегда стремились к небу. О полетах мечтали еще во времена античности. Достаточно вспомнить миф о Дедале и Икаре. Свои варианты разнообразных летательных аппаратов предлагал известный изобретатель Леонардо да Винчи, оставивший нам чертежи. Со временем человек построил самолеты, вертолеты, космические корабли. За чудесами прогресса легенда об Икаре потускнела, так и не дав людям настоящего ощущения полета, который зависел бы от человека.
Совершать полеты, опираясь исключительно на силы своего организма сложно, но можно. Для этого люди придумали необычный летательный аппарат — мускулолет. Внешне это устройство больше всего напоминает гибрид из обычного велосипеда и планера. Получается своего рода самолет с педальным движителем. Однако любой человек, используемый в качестве двигателя, довольно слаб. Даже самые тренированные спортсмены-велосипедисты способны лишь на протяжении нескольких минут развивать мощность порядка 1 л.с. Даже у самых примитивных допотопных паровых машин, не говоря уже о современных двигателях внутреннего сгорания, вырабатываемая мощность в десятки раз выше.
Именно по этой причине создание мускулолетов долгие годы оставалось очень сложной задачей, которую удалось успешно решить лишь сравнительно недавно, когда широкое распространение получили легкие сплавы и композитные материалы, которые позволили создавать конструкции обладающие малым весом и высоким запасом прочности. Из-за особенностей физического строения человеческого организма мускулолеты остаются по большей части спортивными снарядами и хобби для любителей воздухоплаванья. Придумать им практическое применение очень сложно. Не случайно еще один из основателей и отцов русской авиации Н. Е. Жуковский говорил, что человек будет летать, опираясь не на силу своей мускулатуры, а на силу своего разума.
Однако полет на реактивном лайнере и мускулолете, как говорят в Одессе, это две большие разницы, в первую очередь по самим ощущениям. Именно поэтому данное направление очень популярно у энтузиастов. К тому же мускулолет развеивает представление о том, что личный летательный аппарат доступен только богачам из числа VIP-персон. Гибрид самолета и велосипеда гораздо демократичнее и дешевле любого личного самолета. При этом столь необычное транспортное средство уже имеет в своей коллекции некоторые рекорды. К примеру, американец Брайен Аллен в 1979 году перелетел на мускулолете Ла-Манш. А грек К. Канелопулос в 1988 году совершил полет по стопам легендарного Дедала, перелетев с острова Крит на материк. Он преодолел по воздуху 115 километров, потратив на перелет по прямой около 4 часов.
Для современных мускулолетов по-прежнему важна хорошая физическая форма, но выдающаяся мускулатура и сила икр и квадрицепсов немного отходит в тень. На современных моделях оторваться от земли (а это самое сложное) и лететь в состоянии любой человек, отличающийся средней мышечной развитостью. Для того чтобы свести трудозатраты пилота к минимуму, мускулолеты собирают только из наиболее легких материалов, таких как карбон, кевлар, углеволоконные трубки.
По этой же причине все мускулолеты — это довольно хрупкие «создания», обычно они весят около 30 кг. При этом данный летательный аппарат обладает большим размахом крыльев — до 35 метров и большим винтом — до 2 метров в диаметре. Такая конструкция довольно сильно подвержена поломкам, большая часть которых случается при разгоне и приземлении аппарата. Зато в небе такой агрегат может парить подобно птице. При отсутствии встречного ветра опытные пилоты в состоянии развить скорость до 45 км/ч, а если ветер дует пилоту в спину, скорость устройства вполне может кратковременно достичь рекордных для него 90 км/ч. Несомненным плюсом таких летательных аппаратов является полное отсутствие топлива, хорошо питаться придется лишь самому пилоту.
История мускулолетов
Первые попытки человека взлететь описаны в мифе о Дедале и Икаре. По сути, именно они и создали первый махолет, создав крылья из воска и птичьих перьев. Взлететь на чем-то подобном, согласно преданиям, пробовал и некий холоп Никита, пытавшийся совершить полет с колокольни Александровской слободы в 16 веке. За эту свою попытку он поплатился жизнью. Решить проблему полета в эпоху Возрождения пытались и в Европе. При этом титаны итальянского Возрождения опирались не на вульгаризированную бионику, а на передовые научные достижения тех лет. Некоторые полезные соображения на этот счет содержались в трудах Леонардо да Винчи. Он развивал данную идею, начиная с 1475 года и до самой своей смерти, посвятив этой теме большое количество чертежей и рисунков.
По этим чертежам Леонардо можно заметить, что он много наблюдал за полетами птиц, он оставил после себя много вариантов разнообразных конструкций летательных аппаратов и орнитоптеров, чем-то похожих на современные вертолеты, только с архимедовым винтом вместо пропеллера как с ножным, так и с ручным приводом, а также с вертикальным положением пилота в аппарате, и геликоптеров, машущих крыльями. Однако реализовать свои задумки в реальных образцах известному итальянскому изобретателю было не суждено.
Только спустя три сотни лет «карманную» модель геликоптера создали французы Лонуа (Launoy) и Бьенвеню (Bienvenu), которые, естественно, ничего не знали о наследии инженера да Винчи. Детище французских изобретателей, которое оснащалось четырехлопастным винтом, легко поднималось в небо за счет раскручивания пружины, изготовленной из китового уса. В будущем прообраз современных вертолетов стали приводить в движение паровыми двигателями и электромоторами, в связи с чем говорить о желании человека парить в небе, полагаясь на мускулатуру своих рук и ног, не приходится.
К идее разработки настоящего мускулолета вернулись только в начале XX века. Интерес к такому необычному летательному аппарату подогрел Робер Пежо, который специализировался на производстве велосипедов в известной автомобильной компании своего дяди. В 1912 году Пежо назначил приз в размере 10 тысяч франков для того, кто сможет пролететь на велосипеде с прикрепленными к нему крыльями всего 10 метров, и 1000 франков тому, кто сможет преодолеть по воздуху хотя бы 1 метр. С его стороны эта акция была неплохим рекламным ходом. В назначенный им час в «Парке принцев» при огромном стечении публики 30 энтузиастов-удальцов с развитой мускулатурой приступили к попыткам совершить полет. Данное состязание продолжалось несколько часов, но добиться успеха не удалось никому, а Пежо не потратил на это ни одного су.
Однако сама идея подняться в воздух только за счет подъемной силы крыльев и скорости разгона без использования толкающего винта снова ожила, и работы в этом направлении продолжились несмотря на кажущуюся бесперспективность. Чудо свершилось в 1921 году, когда конструктор Габриэль Пулен все-таки смог поднять аппарат в воздух, прикрепив к велосипеду, который весил 17 кг, два больших крыла. Он смог разогнать свое устройство до 40 км/ч, после чего мускулолет поднялся в воздух и сумел преодолеть расстояние в 12,3 метра.
А уже в 1935 году в Германии специалистами известной компании Юнкерс (Junkers) был спроектирован прообраз всех современных мускулолетов самолетного типа, который получил обозначение Mufli. Он оснащался тянущим винтом, на который крутящий момент передавался от велосипедных педалей. Однако поскольку в момент разгона аппарата мышечные усилия пилота передавались не колесам, а винту, поднять в воздух такой аппарат не удавалось. В итоге Mufli в воздух «выстреливали», используя для этого катапульту из резиновых канатов. Всего этот мускулолет поднимался в небо боле 100 раз. В 1935 году ему удалось преодолеть по воздуху 235 метров, а в 1937 году его рекорд был доведен до 712 метров.
И хотя немецкая разработка еще не могла совершить автономно классический цикл (взлет, полет и посадка) стало ясно, что со временем будет решена и проблема взлета для такого аппарата. Долгое время фактором, который тормозил развитие мускулолетов, было само время — отсутствие в тот момент легких и достаточно прочных материалов. После окончания Второй мировой войны с появлением современных прочных и легких синтетических полимеров это препятствие было устранено.
Так появилась и машина, которой удалось покорить Ла-Манш — мускулолет Gossamer Albatross Пола Маккриди. Вес этого летательного аппарата составлял всего 30 кг. Все прочие модели, количество которых к тому моменту перевалило уже за 200 единиц, весили как минимум на 5 кг больше. Данный аппарат отличался и уникальным аэродинамическим решением — его «хвостовое» оперение располагалось спереди. В то время как конструкторы большинства предыдущих моделей ориентировались на классическую самолетную схему. Спустя два года спустя после постройки, 12 июня 1979 года, Gossamer Albatross совершил перелет через Ла-Манш, преодолев дистанцию в 37 км.
В целом же все основные модели, производившиеся в ряде стран по всему миру, мало чем отличаются друг от друга, они будто сошли с одного конвейера. Технические параметры устройств лежат в достаточно узком коридоре. Размах их крыльев — 28-34 метра, площадь крыла — 38-44 квадратных метра. Крылья производятся из тончайших материалов, они очень хрупкие, поэтому в момент взлета и посадки помощники пилота придерживают крылья, для того чтобы они не касались земли. Вес таких устройств никогда не превышает 45 кг.
Тянущий (то есть установленный спереди) винт обладает диаметром от 1,5 до 2 метров. Пилот в полете вращает педали с частотой примерно 90 оборотов в минуту. Благодаря цепной передаче данное вращательное усилие передается на винт, частота вращения которого составляет уже 160-180 оборотов в минуту. Потери энергии при передаче составляют не более 5%. При этом скорость полета подобных устройств лежит в диапазоне от 20 до 45 км/ч. А пилот теперь располагается внутри полностью закрытой кабины, что позволяет существенно уменьшить сопротивление воздуха.
Вторая половина XX века стала временем настоящего мускулолетного бума: стали появляться одна за другой дорогостоящие модели, которые обновляли рекорды скорости, дальности и продолжительности полета. В настоящее время многие фонды любителей аэронавтики уже опустошены, непобитым остается лишь рекорд, по которому за час необходимо преодолеть дистанцию в 90 км. Приз за это достижение носит имя инженера Пола Маккриди.
Рекорд же дальности полета на мускулолете был установлен в 1988 году на аппарате под названием Daedalus-88. Он был спроектирован выпускниками и студентами Массачусетского технологического института, а сам рекорд принадлежит греку Канеллосу Канеллопулосу. Он совершил перелет протяженностью 115 километров 110 метров, пролетев по маршруту Дедала — с острова Крит на материк. Полет занял у него 3 часа 54 минуты 59 секунд. Годом ранее американец Глен Треммл на аппарате Light Eagle смог совершить полет по замкнутому кругу длиной 58 километров 660 метров.
В настоящее время мускулолеты большей частью бьются уже не за рекорды, а просто соревнуются между собой. Каждый год на всех материках, за исключением лишь Антарктиды, проходят разнообразные открытые национальные чемпионаты, в которых участвуют десятки летательных аппаратов. Мероприятия эти являются очень зрелищными и обычно привлекают большую аудиторию. Очень популярными они стали в Японии, где каждый год на озере Бива организуются открытые международные соревнования среди таких машин. На сегодняшний день японский рекорд дальности полета составляет 49 км по прямой, а рекорд скорости — 29 км/ч.
Источники информации:
http://vikond65.livejournal.com
http://www.vokrugsveta.ru/telegraph/technics/347
http://www.permmag.ru/interesting/1403-muskulolet_gibrid_samoleta_i_v
Совершать полеты, опираясь исключительно на силы своего организма сложно, но можно. Для этого люди придумали необычный летательный аппарат — мускулолет. Внешне это устройство больше всего напоминает гибрид из обычного велосипеда и планера. Получается своего рода самолет с педальным движителем. Однако любой человек, используемый в качестве двигателя, довольно слаб. Даже самые тренированные спортсмены-велосипедисты способны лишь на протяжении нескольких минут развивать мощность порядка 1 л.с. Даже у самых примитивных допотопных паровых машин, не говоря уже о современных двигателях внутреннего сгорания, вырабатываемая мощность в десятки раз выше.
Именно по этой причине создание мускулолетов долгие годы оставалось очень сложной задачей, которую удалось успешно решить лишь сравнительно недавно, когда широкое распространение получили легкие сплавы и композитные материалы, которые позволили создавать конструкции обладающие малым весом и высоким запасом прочности. Из-за особенностей физического строения человеческого организма мускулолеты остаются по большей части спортивными снарядами и хобби для любителей воздухоплаванья. Придумать им практическое применение очень сложно. Не случайно еще один из основателей и отцов русской авиации Н. Е. Жуковский говорил, что человек будет летать, опираясь не на силу своей мускулатуры, а на силу своего разума.
Однако полет на реактивном лайнере и мускулолете, как говорят в Одессе, это две большие разницы, в первую очередь по самим ощущениям. Именно поэтому данное направление очень популярно у энтузиастов. К тому же мускулолет развеивает представление о том, что личный летательный аппарат доступен только богачам из числа VIP-персон. Гибрид самолета и велосипеда гораздо демократичнее и дешевле любого личного самолета. При этом столь необычное транспортное средство уже имеет в своей коллекции некоторые рекорды. К примеру, американец Брайен Аллен в 1979 году перелетел на мускулолете Ла-Манш. А грек К. Канелопулос в 1988 году совершил полет по стопам легендарного Дедала, перелетев с острова Крит на материк. Он преодолел по воздуху 115 километров, потратив на перелет по прямой около 4 часов.
Для современных мускулолетов по-прежнему важна хорошая физическая форма, но выдающаяся мускулатура и сила икр и квадрицепсов немного отходит в тень. На современных моделях оторваться от земли (а это самое сложное) и лететь в состоянии любой человек, отличающийся средней мышечной развитостью. Для того чтобы свести трудозатраты пилота к минимуму, мускулолеты собирают только из наиболее легких материалов, таких как карбон, кевлар, углеволоконные трубки.
По этой же причине все мускулолеты — это довольно хрупкие «создания», обычно они весят около 30 кг. При этом данный летательный аппарат обладает большим размахом крыльев — до 35 метров и большим винтом — до 2 метров в диаметре. Такая конструкция довольно сильно подвержена поломкам, большая часть которых случается при разгоне и приземлении аппарата. Зато в небе такой агрегат может парить подобно птице. При отсутствии встречного ветра опытные пилоты в состоянии развить скорость до 45 км/ч, а если ветер дует пилоту в спину, скорость устройства вполне может кратковременно достичь рекордных для него 90 км/ч. Несомненным плюсом таких летательных аппаратов является полное отсутствие топлива, хорошо питаться придется лишь самому пилоту.
История мускулолетов
Первые попытки человека взлететь описаны в мифе о Дедале и Икаре. По сути, именно они и создали первый махолет, создав крылья из воска и птичьих перьев. Взлететь на чем-то подобном, согласно преданиям, пробовал и некий холоп Никита, пытавшийся совершить полет с колокольни Александровской слободы в 16 веке. За эту свою попытку он поплатился жизнью. Решить проблему полета в эпоху Возрождения пытались и в Европе. При этом титаны итальянского Возрождения опирались не на вульгаризированную бионику, а на передовые научные достижения тех лет. Некоторые полезные соображения на этот счет содержались в трудах Леонардо да Винчи. Он развивал данную идею, начиная с 1475 года и до самой своей смерти, посвятив этой теме большое количество чертежей и рисунков.
По этим чертежам Леонардо можно заметить, что он много наблюдал за полетами птиц, он оставил после себя много вариантов разнообразных конструкций летательных аппаратов и орнитоптеров, чем-то похожих на современные вертолеты, только с архимедовым винтом вместо пропеллера как с ножным, так и с ручным приводом, а также с вертикальным положением пилота в аппарате, и геликоптеров, машущих крыльями. Однако реализовать свои задумки в реальных образцах известному итальянскому изобретателю было не суждено.
Только спустя три сотни лет «карманную» модель геликоптера создали французы Лонуа (Launoy) и Бьенвеню (Bienvenu), которые, естественно, ничего не знали о наследии инженера да Винчи. Детище французских изобретателей, которое оснащалось четырехлопастным винтом, легко поднималось в небо за счет раскручивания пружины, изготовленной из китового уса. В будущем прообраз современных вертолетов стали приводить в движение паровыми двигателями и электромоторами, в связи с чем говорить о желании человека парить в небе, полагаясь на мускулатуру своих рук и ног, не приходится.
Мускулолет Gossamer Albatross
К идее разработки настоящего мускулолета вернулись только в начале XX века. Интерес к такому необычному летательному аппарату подогрел Робер Пежо, который специализировался на производстве велосипедов в известной автомобильной компании своего дяди. В 1912 году Пежо назначил приз в размере 10 тысяч франков для того, кто сможет пролететь на велосипеде с прикрепленными к нему крыльями всего 10 метров, и 1000 франков тому, кто сможет преодолеть по воздуху хотя бы 1 метр. С его стороны эта акция была неплохим рекламным ходом. В назначенный им час в «Парке принцев» при огромном стечении публики 30 энтузиастов-удальцов с развитой мускулатурой приступили к попыткам совершить полет. Данное состязание продолжалось несколько часов, но добиться успеха не удалось никому, а Пежо не потратил на это ни одного су.
Однако сама идея подняться в воздух только за счет подъемной силы крыльев и скорости разгона без использования толкающего винта снова ожила, и работы в этом направлении продолжились несмотря на кажущуюся бесперспективность. Чудо свершилось в 1921 году, когда конструктор Габриэль Пулен все-таки смог поднять аппарат в воздух, прикрепив к велосипеду, который весил 17 кг, два больших крыла. Он смог разогнать свое устройство до 40 км/ч, после чего мускулолет поднялся в воздух и сумел преодолеть расстояние в 12,3 метра.
А уже в 1935 году в Германии специалистами известной компании Юнкерс (Junkers) был спроектирован прообраз всех современных мускулолетов самолетного типа, который получил обозначение Mufli. Он оснащался тянущим винтом, на который крутящий момент передавался от велосипедных педалей. Однако поскольку в момент разгона аппарата мышечные усилия пилота передавались не колесам, а винту, поднять в воздух такой аппарат не удавалось. В итоге Mufli в воздух «выстреливали», используя для этого катапульту из резиновых канатов. Всего этот мускулолет поднимался в небо боле 100 раз. В 1935 году ему удалось преодолеть по воздуху 235 метров, а в 1937 году его рекорд был доведен до 712 метров.
Мускулолет Daedalus-88
И хотя немецкая разработка еще не могла совершить автономно классический цикл (взлет, полет и посадка) стало ясно, что со временем будет решена и проблема взлета для такого аппарата. Долгое время фактором, который тормозил развитие мускулолетов, было само время — отсутствие в тот момент легких и достаточно прочных материалов. После окончания Второй мировой войны с появлением современных прочных и легких синтетических полимеров это препятствие было устранено.
Так появилась и машина, которой удалось покорить Ла-Манш — мускулолет Gossamer Albatross Пола Маккриди. Вес этого летательного аппарата составлял всего 30 кг. Все прочие модели, количество которых к тому моменту перевалило уже за 200 единиц, весили как минимум на 5 кг больше. Данный аппарат отличался и уникальным аэродинамическим решением — его «хвостовое» оперение располагалось спереди. В то время как конструкторы большинства предыдущих моделей ориентировались на классическую самолетную схему. Спустя два года спустя после постройки, 12 июня 1979 года, Gossamer Albatross совершил перелет через Ла-Манш, преодолев дистанцию в 37 км.
В целом же все основные модели, производившиеся в ряде стран по всему миру, мало чем отличаются друг от друга, они будто сошли с одного конвейера. Технические параметры устройств лежат в достаточно узком коридоре. Размах их крыльев — 28-34 метра, площадь крыла — 38-44 квадратных метра. Крылья производятся из тончайших материалов, они очень хрупкие, поэтому в момент взлета и посадки помощники пилота придерживают крылья, для того чтобы они не касались земли. Вес таких устройств никогда не превышает 45 кг.
Тянущий (то есть установленный спереди) винт обладает диаметром от 1,5 до 2 метров. Пилот в полете вращает педали с частотой примерно 90 оборотов в минуту. Благодаря цепной передаче данное вращательное усилие передается на винт, частота вращения которого составляет уже 160-180 оборотов в минуту. Потери энергии при передаче составляют не более 5%. При этом скорость полета подобных устройств лежит в диапазоне от 20 до 45 км/ч. А пилот теперь располагается внутри полностью закрытой кабины, что позволяет существенно уменьшить сопротивление воздуха.
Вторая половина XX века стала временем настоящего мускулолетного бума: стали появляться одна за другой дорогостоящие модели, которые обновляли рекорды скорости, дальности и продолжительности полета. В настоящее время многие фонды любителей аэронавтики уже опустошены, непобитым остается лишь рекорд, по которому за час необходимо преодолеть дистанцию в 90 км. Приз за это достижение носит имя инженера Пола Маккриди.
Рекорд же дальности полета на мускулолете был установлен в 1988 году на аппарате под названием Daedalus-88. Он был спроектирован выпускниками и студентами Массачусетского технологического института, а сам рекорд принадлежит греку Канеллосу Канеллопулосу. Он совершил перелет протяженностью 115 километров 110 метров, пролетев по маршруту Дедала — с острова Крит на материк. Полет занял у него 3 часа 54 минуты 59 секунд. Годом ранее американец Глен Треммл на аппарате Light Eagle смог совершить полет по замкнутому кругу длиной 58 километров 660 метров.
В настоящее время мускулолеты большей частью бьются уже не за рекорды, а просто соревнуются между собой. Каждый год на всех материках, за исключением лишь Антарктиды, проходят разнообразные открытые национальные чемпионаты, в которых участвуют десятки летательных аппаратов. Мероприятия эти являются очень зрелищными и обычно привлекают большую аудиторию. Очень популярными они стали в Японии, где каждый год на озере Бива организуются открытые международные соревнования среди таких машин. На сегодняшний день японский рекорд дальности полета составляет 49 км по прямой, а рекорд скорости — 29 км/ч.
Источники информации:
http://vikond65.livejournal.com
http://www.vokrugsveta.ru/telegraph/technics/347
http://www.permmag.ru/interesting/1403-muskulolet_gibrid_samoleta_i_v
Информация