In der Vergangenheit haben sich weltweit zwei Arten des aerodynamischen Fluges entwickelt - das Flugzeug und der Hubschrauber. Gleichzeitig löst jeder von ihnen sein eigenes Problem: Das Flugzeug bietet gute wirtschaftliche Indikatoren für den Ferntransport, und mit dem Hubschrauber können Sie Waren an Orte liefern, an denen das Flugzeug nicht landen kann.
Ich schlage vor, Sie spekulieren aus kritischer Sicht über bestehende Flugzeugkonstruktionen. Aus der Sicht, von der eingefleischte Flugzeuge und Hubschrauberpiloten nicht wirklich gerne sprechen.
Beginnen wir mit dem Flugzeug.
Jede sich bewegende Erfindung sollte zwei Bewegungsinstrumente haben - den Motor (der die akkumulierte Energie der Materie in Strahlung umwandelt) und den Beweger (der diese Energie in Bewegung umwandelt). Wenn wir das Flugzeug von dieser Position aus betrachten, befinden wir uns in einer kleinen logischen Sackgasse. Neben dem Motor und dem Antrieb benötigt ein Flugzeug auch einen Flügel, der es ihm ermöglicht, Luft als Stütze zu verwenden. Das Problem ist jedoch, dass die Verwendung von Luft als Stütze nur mit Geschwindigkeit möglich ist, und hier ist das Problem: Wir müssen dieses Flugzeug mit uns ziehen, um uns in der Luft zu halten. Die Natur hat diese Frage einfach gelöst - sie hat den Flügel nicht nur zum Träger, sondern auch zum Beweger gemacht. Der Mensch konnte eine so elegante Lösung nicht umsetzen und ging den Weg der Trennung dieser Funktionen. Er bezahlte dafür, dass der Wirkungsgrad der Umwandlung von Kraftstoffenergie in Bewegung aufgrund des geringen Wirkungsgrads des Propellers nicht hoch ist, während der Flügel zu einem bedingten Ballast wird und den größten Teil des Widerstands erzeugt - all dies wirkt sich auf den Wirkungsgrad aus. Wir haben bereits die Grenze der Entwicklung dieser Lösung erreicht - nur die Geschwindigkeit kann weiter erhöht werden (wir haben bereits das größte und konstruktivste Flugzeug von hoher Qualität gebaut: A380 und Boing 787).
In einem Hubschrauber ist die Aufgabe, Antrieb und Unterstützung zu kombinieren, gelöst, aber schrecklich gelöst! Um das Design zu vereinfachen, zwangen die Ingenieure das Flügelblatt, sich zu drehen. Unter dem Gesichtspunkt des Schwebens ist dies die effektivste Lösung. Aber es lohnt sich, den Hubschrauber vorwärts fliegen zu lassen - das ist eine Form von Energie-Rücksichtslosigkeit. Eine Klinge fliegt, um dem Strom zu begegnen, während die andere von ihm wegläuft und im Delta ihrer Hubkräfte und ein Hubschrauber fliegt. Diese Schande drückt sich in der extremen Ineffizienz von Hubschraubern im Ferntransport aus. Im Durchschnitt verbraucht ein Hubschrauber vier- bis fünfmal mehr Treibstoff pro Tonnenkilometer als ein Flugzeug!
Ist es möglich, dieses Problem anders zu lösen?
Seit 13 Jahren entwickle ich Machelets (Ornithopter) von Geräten, die möglicherweise in der Lage sind, die Widersprüche zu lösen, die dem traditionellen Luftverkehr zugrunde liegen.
Auf den ersten Blick sieht die Idee, wie ein Vogel zu fliegen, archaisch und nicht realisierbar aus, aber ist das so?
Es ist sinnlos, zu diesem Thema zu theoretisieren, da es einfach keine Aerodynamik des Schlagflügels als Richtung der Wissenschaft gibt. Daher erfordert diese Aufgabe eine große experimentelle Basis und Forschung, was ich tatsächlich tue.
2013 haben wir die weltweit größte Flugmaschine mit einem Startgewicht von 30 kg gebaut. Das Gerät sieht lächerlich aus, aber es hat uns erlaubt, Antworten auf einige sehr wichtige Fragen zu geben.
Die Hauptantwort ist, dass Sie mit einer Flügelwelle fliegen können!
Aber weitere Rätsel wurden noch größer. Die Daten, die wir über die Aerodynamik und Dynamik des Geräts erhalten haben, passen nicht in die aerodynamischen Modelle, die wir auf der Grundlage allgemeiner aerodynamischer Gesetze erstellt haben. Es gibt signifikante Unterschiede nach oben. Das heißt, Trotz der auf den ersten Blick schrecklichen Aerodynamik beträgt die aerodynamische Qualität des Geräts 12. Das heißt das gleiche wie das Flugzeug. Das ist sehr ungewöhnlich.
Was weiter?
Die größte Frage bleibt das Thema Skalierung. Das heißt, Kann man überhaupt ein großes Schwungrad bauen? Tatsache ist, dass die Größe des Mahagonis durch die Gesetze der Physik begrenzt ist. Das Trägheitsmoment des Flügels wächst im vierten Grad der linearen Größe und die Stärke im zweiten, d.h. Es gibt einen Punkt, nach dem der Macholet nicht mehr existieren kann. Es geht nur um den Antrieb - der Kurbelantrieb ist schrecklich! Und aus gestalterischer Sicht und aus Sicht der Umsetzung ist es absolut nicht für Fronten geeignet. Die Grenze der Startmasse eines Mahagonis mit Kurbelantrieb liegt im Bereich von 40 Kilogramm.
Ich habe zwei Jahre gebraucht, um die Antwort zu finden, wie man die Majoleth mehr als diese ultimative Masse macht.
Und jetzt bauen wir ein neues Gerät, dessen Aufgabe es ist, nicht nur die Möglichkeit zu beweisen, eine Maschine mit einem Schlagflügel zu fliegen, sondern auch ihre Wirksamkeit im Vergleich zu einem Flugzeug und einem Hubschrauber zu demonstrieren.
Ich wette, dass die Schwungräder aufgrund ihrer höheren Effizienz und ihres geringen Rauschens durchaus Konkurrenten von Multikoptern sein können (das Video ist kein Indikator, es gab keinen Schalldämpfer am Motor).
Im Falle des Erfolgs unseres neuen Experiments wird es möglich sein, Schwungräder mit nahezu jeder vernünftigen Dimension zu bauen, aber ich persönlich interessiere mich für das Lufttaxisegment mit der Möglichkeit des vertikalen Starts und Landens - eine interessante Option für den städtischen Verkehr der Zukunft.