Станислав Зигуненко: Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание

«Стало быть, остается уповать на махолеты-орнитоптеры», — полагает изобретатель из Подмосковья Денис Воронин. Они, в свою очередь, делятся на два подвида. Одни обладают кабиной, шасси, относительно сложной системой управления и напоминают самолет. Другие обходятся без колес — наподобие ранца крепятся прямо к пилоту. Такие мускулоле-ты довольно редки — видимо, сказывается привычка конструкторов к проверенной самолетно-планерной схеме.

Орнитоптеры с кабиной и шасси хороши тем, что освобождают ноги пилота-двигателя для работы педалями. Но вращение «звездочки» нужно как-то передать крыльям. Эта задача решается дорогой ценой — с помощью механизма, который преобразует вращение в возвратно-поступательное движение. Причем на трение расходуется до половины всей энергии живого «двигателя». К тому же мускульное усилие, за исключением непродолжительного времени, когда ступицы педалей, связывающих их с осью «звездочки», перпендикулярны ногам, тратится на то, чтобы просто сдавливать или растягивать сталь, из которой они сделаны. Полезной работы при этом не производится.

Ранцевые орнитоптеры привлекают возможностью транспортировки и малым весом. Однако у них свои минусы — ноги с их мощными мускулами оказываются не задействованы. Любопытную подсказку дает искусница природа. К полету, как известно, способны не только птицы, комары, бабочки, но и такие млекопитающие, как летучие мыши. А в мезозойскую эру летали архозавры, птеродактили, археоптериксы. На спине у них, по свидетельству исследователей, могли бы уместиться несколько слонов. Стало быть, появляется робкая надежда — уж если такие гиганты поднимались в воздух, то тем более это должно быть доступно человеку: ведь в расчете на единицу мышечной массы он куда сильнее того же архозавра. В чем же состоит секрет летающих гигантов?

Если всмотреться в рисунки-реконструкции, полистать зоологическую литературу, станет ясно, что их крылья, как, кстати, и крылья летучих мышей, имеют особое строение. Все четыре конечности связаны между собой соединительной тканью — перепонкой — и почти на равных участвуют в передвижении крыльев. Таким образом, каждый мускул тут в действии. Вот и в ранцевом орнитоптере следует включить в работу ноги.

«Итогом моих размышлений, — продолжает свой рассказ Денис, — а также труда в мастерской стал такой летательный аппарат, насколько мне известно, первый и единственный, в котором для махов крыльями используются практически все мускулы пилота. Вот что представляет собой эта «птичка». Ее крылья имеют площадь в полностью раскрытом виде 7,2 кв. м, а при отогнутой кромке — 4,8 кв.м; при размахе расстояние между крайними точками составляет 7,5 м. Материал остова — дюралевые трубы.

Ранец, который я назвал «доспехами» и которым крылья прикрепляются к пилоту, — своеобразный фюзеляж. Он плотно и удобно облегает торс, талию и плечи летчика. Рама «доспехов» выполнена из дюралюминия, а особенно ответственные узлы — из нержавеющей стали.

Ножной привод крыльев выглядит как площадка с креплениями для ступней; от нее идут шнуры к несущей основе крыльев — ни дать ни взять когти. Весит «Золотой орел» около 20 кг. Но я думаю, если поменять дюраль на легкие композиты, то снизить массу можно как минимум вдвое. Когда пилот стоит, полностью выпрямившись, шнуры «когтей» подтягивают оба крыла вниз, почти до касания с землей. Сгибая ноги в коленях, чуть присев, летчик дает слабину шнурам, и крылья поднимаются вверх. Этому помогают и резиновые жгуты, одним концом закрепленные на мачте, отходящей от фюзеляжа. В работу включены и руки, для чего в основании крыльев предусмотрены специальные ручки, являющиеся одновременно и органами управления. Одно из крыльев можно придерживать, немного наклонять, разворачивая таким образом аппарат в нужную сторону.

Зная, что недостатки конструкции всплывают только на испытаниях, решил испытать ее в школьном спортзале. Вот одеты «доспехи» с заранее подсоединенными крыльями. «Когти» пока лежат в стороне. Руками двигать крылья удобно, легко, даже слишком. Значит, их площадь можно и нужно увеличить как минимум в полтора раза. Правое крыло под сильную руку я сделал несколько больше левого. Может быть, это хитрость и излишняя. Вертикальная тяга составляет 9—12 кг, или около 100 Н. Это составляет примерно 1/7 полетного веса. Горизонтальная составляющая толкает в спину и куда-то вбок.