Машущие предкрылки Болдырева

Модератор: Slava K

Ответить
Сообщений: 7 Страница 1 из 1

Сообщение
Автор
29 янв 2010, 13:28
«Юный техник» №9 2005г. А.ИЛЬИН
Когда в начале Второй мировой войны один английс­кий летчик заявил, что в воздухе его преследовал само­лет без винта, его отправили к врачу. Потом, правда, ра­зобрались: самолет был реактивный. Но в 1947 году по полю одного из московских аэродромов с мотоциклетным треском бойко бегал самолет, не имевший ни винта, ни реактивного двигателя (рис. 1).
Изображение

Звук не обманывал. На самолете действительно стоял мотор от мотоцикла М-72. Но он приводил в действие не винт, как положено, а заставлял вибрировать тонкую обте­каемую пластину, расположенную перед крылом. Она-то и двигала аппарат. Создал столь удивительный самолет стар­ший инженер кафедры аэродинамики МАИ А.И.Болдырев.

Еще в 1940 году он начал изучать работу системы, со­стоящей из крыла и расположенного перед ним узкого, тонкого и длинного колеблющегося крылышка — пред­крылка. Его колебания создавали систему вихрей, бегу­щую по поверхностям основного крыла, в результате чего получалась тяга. Работа предкрылка изучалась и в аэро­динамической трубе, и на летающих моделях. Результа­ты этих исследований позволили создать принципиально новый движитель с уникальными свойствами.



При мощности мотора всего 22 л.с. колеблющийся предкрылок создавал тягу 90 кг, на что был бы спо­собен лишь винт диаметром около трех метров. Но са­молет Болдырева был совсем маленький — размах крыльев всего 6 метров при весе 290 кг. Трехметро­вый винт на нем бы просто не поместился.

Судя по результатам, крыло с вибропредкрылком могло бы служить основой для летательных аппаратов вертикального взлета (АВП), которые стали бы силь­нейшими конкурентами вертолета. Для этого было до­статочно развернуть крыло самолета Болдырева верти­кально.



Вращающийся винт вертолета требует для взлета и посадки больших открытых площадок и просто опа­сен для окружающих, ведь концы его лопастей дви­жутся со скоростью звука. Аппарат же вертикального взлета, оснащенный колеблющимся предкрылком Болдырева, мог бы садиться на тесных улицах города и даже в лесу.

Такой аппарат давно ждут военные. Он крайне не­обходим всевозможным спасательным службам горо­да, улицы которого постоянно забиты автомобилями.



После того как самолет Болдырева был испытан на земле, его не выпустили в полет, а передали в Цент­ральный аэрогидродинамический институт (ЦАГИ) для повторных исследований.

И вдруг вокруг самолета стали твориться непонят­ные вещи. В механизме работы предкрылка сломалась шестеренка, и на этом основании испытания от­ложили. Но гигантская организация на протяжении, по крайней мере, двадцати лет (далее след теряется) так и не смогла ее заменить, а самолет так и не был испытан.



На этом злоключения крыла Болдырева не закончи­лись.

В 1952 году по проекту М.А.Кузакова, изобретате­ля, авиаконструктора и пилота-профессионала, был построен учебный планер. Он оказался столь удачен, что его начали выпускать серийно. На один из пла­неров поставили мотор и винт (рис. 2). Получился мотопланер, способный уверенно летать при отсут­ствии столь нужных обычному, безмоторному, пла­неру восходящих воздушных потоков. Но самостоя­тельно взлетать он не мог, и Кузаков совместно с Болдыревым в 1956 году поставили на планер ко­леблющийся предкрылок.

Изображение

Этого оказалось достаточно, чтобы планер с тем же мотором стал взлетать с земли, как самолет. Ожи­далось, что при взлетном весе 240 кг он сможет ле­тать со скоростью 130 км/ч на расстояние до 440 км. Страна могла обрести первый, в истории реально летающий самолет с кры­лом Болдырева, кото­рый с успехом можно было бы назвать и пер­вым летающим махоле­том. Но, как пишет ис­торик, «... прошедший наземные испытания планер с вибропредкрылком стоял у ангара и вскоре был кем-то разрушен...». Это на прекрасно охраняе­мой-то территории аэродрома?! Нетрудно понять, что Болдырев, а точнее его вибропредкрылок, ока­зался кому-то очень неугоден...



Сведений о дальнейших работах в этом направле­нии у нас нет. Однако в книге Г.Васильева «Проблема полета моделей с машущими крыльями» (Москва, 1951 год) дан чертеж летающей модели А.И.Болдырева с колеблющимся предкрылком (рис. 3). Сообщается, что летала она хорошо. Модель приводил в действие мотор мощностью 0,25 л.с. Предкрылок располагался в средней части. Он состоял из четырех секций, соеди­ненных общим валом. Отогнутые вверх концы крыла обеспечивали устойчивость полета модели. На рисунке 5 дан профиль крыла и предкрылка модели. Этот же профиль был применен и в полноразмерном самолете Болдырева.
Изображение




Колебательное движение предкрылка создавалось кривошипно-шатунным механизмом. Он состоял из кри­вошипа на валу мотора, шатуна и «кабанчика» — рыча­га, соединенного с колеблющимся предкрылком (рис. 4). Для получения достаточно значительной тяги механизм должен обеспечивать отклонение предкрылка на плюс-минус 13 градусов относительно плоскости крыла.
Изображение

В обычных авиамоделях мотор служит для привода винта, который, благодаря своей инерции, накапливает энергию, необходимую для осуществления в двигателе такта сжатия и прохождения мертвых точек. Механизм вибропредкрылка энергии не накапливает. Поэтому на вал двигателя насажен маховик, чего обычно на авиамо­делях не делается. Он же служит и кривошипом. Кроме того, на маховике имеются два стержня, служащие для запуска мотора, который производился ударом пальца по одному из них.

Изображение

Отметим, что отладка и запуск поршневого двигателя с маховиком самостоятельная и не простая задача. Нема­лые трудности должны возникнуть и при отладке работы самого предкрылка. Можно лишь догадываться, сколько труда вложил А.И.Болдырев, прежде чем его модель поднялась в воздух.

Мы с вами можем применить электромотор, который не требует маховика и не имеет проблем с запуском. Он позволит произвести отладку работы предкрылка модели хоть дома на письменном столе. В этот момент электро­мотор может получать питание через адаптер от сети. После того как этот этап работы закончится, можно от­править модель в полет на корде или с аккумуляторами на борту.



Модель самолета Болдырева в конце 50-х годов была построена Б.С.Блиновым. По рассказам очевидцев, она взлетала после очень короткого пробега с письменного стола почти вертикально.

Будем надеяться, что у вас тоже все получится.

Последний раз редактировалось Slava K 29 янв 2010, 13:52, всего редактировалось 1 раз.

29 янв 2010, 13:41
Принципиально отличие КОЛЕБЛЮЩЕГОСЯ Предкрылка от МАШУЩЕГО крыла.
Предкрылок работает скорее как гребущая ласта или хвост рыбы, чем как машущее крыло птицы.

Ну, а таинственные поломки вполне понятны в свете тогдашних тихих войн за финансирование внутри ВПК СССР...

Кому охота отвлекать деньги и ресурсы на мутную и сложную тему махолётания...((

Тем более, что для обороны и наступательных войн эта тема ТОГДА была практически бесполезна!
30 янв 2010, 23:18
Аналог в живой природе имеется?!
По идее самый выгодный движитель с точки зрения энергозатрат это вращение винта. В живой природе нет колеса или пропеллера. Поэтому там для передвижения ноги а для полётов крылья. Простое копирование и масштабирование биологических систем не даст пользы. Если у вас летает трёхграммовая моделька то это не значит что трёхтонный самолёт полетит. Показателен пример с некоторыми первыми паровозами которые приводились в движение (смешно звучит сейчас) механическими ногами.

В двух словах - если есть возможность свалить в комфортную страну с мягким климатом то, делайте это не раздумывая.
30 янв 2010, 23:53
Erlan писал(а):
По идее самый выгодный движитель с точки зрения энергозатрат это вращение винта.
Лучшая тяга у гребного колеса. Если когда-нибудь пробовал голанить (весло на гибком шесте, идет как хвост у рыбы, либо восьмеркой)... вобщем мне по ощущениям показалось эффективнее, чем обычная гребля и всяко лучше, чем водный велосипед.

С уважением, Евгений.
31 янв 2010, 01:18
strannik писал(а):
мне по ощущениям показалось эффективнее, чем обычная гребля и всяко лучше, чем водный велосипед.

Гребля это попытка приспособить кинематику человека к движению лодки на воде. Винт эффективней будет. Почему Ветряки в Голландии имеют всего две лопасти но очень длинные хотя дешевле строить короткие но по пять? :mrgreen:
Да потому что главное для них площадь "обметаемой" поверхности а не площадь поверхности лопасти.
Зы. Друг привёз оттуда чай. Мне понравился, хороший такой голландский чай. :grin:

В двух словах - если есть возможность свалить в комфортную страну с мягким климатом то, делайте это не раздумывая.
31 янв 2010, 01:35
вот если эти длинные эффективные голландские лопасти разместить вдоль крыла и заставить грести... то и получим предкрылки Болдырева. а такой винт на самолете никак не разместить обычным образом :-( .
31 янв 2010, 09:00
Получится не очень. Так как Площадь ометаемой поверхности равна площади лопасти. И ещё раз повторю то что может применяться в модельках не всегда применимо в большой авиации.
Например бумажный самолётик из тетрадного листа массой в два грамма вполне может пролететь 10 метров. Но это не значит если из той же бумаги собрать самолёт массой в двести грамм он пролетит километр

В двух словах - если есть возможность свалить в комфортную страну с мягким климатом то, делайте это не раздумывая.

Сообщений: 7 Страница 1 из 1
Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0

РейСРёРЅРі@Mail.ru
Создать форум

| |