Как московский инженер построил махолет (4 фото + 1 видео)

Весна — отличное время для испытания разного рода летающих роботов, или по общепринятому — беспилотных летательных аппаратов. На лужайках можно заметить начинающих вертолетчиков и владельцев мультикоптеров всех типов. Готовится к полетам и наш доработанный квадрокоптер Красный Октябрь. А несколько дней назад совершил свой первый успешный полет очередной орнитоптер Степана Глушкова. Этот тип беспилотников очень редок и в нашей стране, и во всем мире, так что каждый запуск такого робота является очень значимым событием для нашего сообщества. В отличие от предыдущего орнитоптера ОРНИ-УР-1, который приводился в движение от резиномотора, новый ОРНИ-УМ-1 снабжен 7-миллиметровым двигателем постоянного тока, LiPo аккумулятором и системой радиоуправления. Новый орнитоптер может летать около 10 минут на одном аккумуляторе, устойчив к падениям с высоты за и не требует особых навыков по управлению.. Как собрать такого необычного робота смотрим в видео-уроке автора. В конце мастеркласса можно наблюдать полевые испытания орнитоптера, это действительно очень необычно!

В следующем мастерклассе Степан покажет как собрать орнитоптер ОРНИ-УР-1 на дешевом резиномоторе! Вконтакте Facebook Twitter Google+ 0

Орнитоптер или «Махолет» своими руками

Добрый день, уважаемые моделисты! Недавно я увлекся авиамоделизмом. Я новичок, поэтому не судите строго. Сегодня я хочу показать, как сделать орнитоптер или «махолет» на резиномоторе Нам понадобятся: 1. палочки для кофе 2. суперклей 3. резак 4. наждачная бумага 5. бумага 6. линейка 7. карандаш Делал я по этой схеме: Итак, начнём! Работу я начал с главных реек.После вырезки каждую рейку прошкуриваем наждачкой. Рейку 40 мм прикрепляем к рейке 140 мм на расстоянии 25 мм от края. С рейкой 127 см поступаем также. С краю приклеиваем две реечки по 15мм. Кончики срезаем под углом в 45 градусов. Делаем хвост из реек по 100 мм. Чтобы прикрепить скрепку к хвосту, сгибаем ее кончик И «цепляем» к хвосту. на другой конец главной рейки приклеиваем еще две рейки по 10 мм. Это нужно, чтобы прикрепить хвост к фюзеляжу. Крепим хвост. Делаем еще одно «ушко» для резинки. Клеим две трубочки из бумаги 60 мм на 5 мм. Донца смазываем клеем для прочности. Приклеиваем их на край рейки 127мм. Делаем еще трубочку 60 мм на 10 мм. Приклеиваем её между передними рейками по 10мм. Берем палочки для крыльев 150 мм. Крепления, на которых держатся крылья. Приклеиваем их к рейке. Делаем коленвал, как показано на чертеже. Вставляем его одним концом в бумажную трубочку. Делаем еще одно «ушко». Закрепляем крылья при помощи заглушек (заглушки делаем из оплетки от провода). Делаем тяги из тонкой реечки 58 мм. На конец прикрепляем кусочек оплетки. Надеваем тяги. Приклеиваем целлофан к рейками крыльев и хвоста. Орнитоптер готов! Надеваем резинку и в небо! Всем удачных полетов !

Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Орнитоптер на резиномоторе (10 шт.)

• Цена: $3,41

• Перейти в магазин

Всем привет! В рамках программы по приобщению детей к науке и технике (взрослых тоже не забудем), были куплены 10 наборов орнитоптеров. Они продаются также и по одной штуке: так, сначала был заказан на али только один орнитоптер с ценой $0.72 (искать «ornithopter»), спустя пару недель был замечен недорогой набор из 10 шт., и куплен.

100% brand new and high quality Colour:the Colour is Sent by Random Size:32CM*41CM Note: Due to the difference between different monitors, the picture may not reflect the actual color of the item. Thank you!

Package includes: 10 Pieces

Посылка пришла на удивление быстро — за 18 дней — черный пакет внутри которого, в двухслойной «пупырке», завернут пакет с крыльями в сборе, и пакет с хвостами, резинками и бамбуковыми рейками.

Собрать орнитоптер не составит труда. Для полета нужно соединить в единое целое хвост и крылья с помощью бамбуковой рейки, и натянуть пару-тройку резиновых колец из комплекта. Получается эдакая «птичка» которая неплохо планирует.

К слову, у пары крыльев бамбуковые несущие, несмотря на упаковку, оказались сломаны. С помощью клея и тонких бамбуковых зубочисток, думаю будет несложно починить.

Полет длится недолго — до 10 секунд раскручивается резиновый жгут. Его задача поднять «птичку повыше», дальше, в зависимости от положения крыльев она планирует. К сожалению видео пока не получилось снять, в квартире места мало, а на улице ветер. Пробные запуски в квартире заканчиваются ударом об стену.

В планах взять рейку и резину подлиннее, чтоб увеличить время полета.

Размеры: Размах крыла — 41 см. Длина бамбуковой рейки 14 см. Длина хвоста — 16 см. Диаметр резиновых колец — 4.5 см.

Считаю что данная игрушка будет интересным развлечением для детей на свежем воздухе.

Орнитоптер

Эта статья — о типе летательных аппаратов. Об одноимённых тропических бабочках см. Орнитоптеры. Запрос «Энтомоптер» перенаправляется сюда. На эту тему нужна отдельная статья (англ.). Орнитоптер Джорджа Уайта (англ. George R. White) на мускульной тяге, 1927 год. Аппарат разбился во время тестового полёта.

Орнитопте́р (англ. ornithopter, от др.-греч. ὄρνις, родит. п. ὄρνιθος — птица и πτερόν — крыло) — воздушное судно тяжелее воздуха, которое поддерживается в полёте в основном за счёт реакций воздуха с его плоскостями, которым придаётся маховое движение. В русском языке также распространены синонимы — махолёт, птицекрылый летательный аппарат и т. п.

В соответствии с Приложением 7 к Конвенции о международной гражданской авиации орнитоптеры входят в группу воздушных судов тяжелее воздуха, оснащённых силовой установкой. Первый в мире орнитоптер на человеческой тяге под названием Snowbird был сконструирован в университете г.Торонто (Канада) в 2010 году. 2 августа того же года Snowbird поставил свой первый неофициальный рекорд , когда пилот, и по совместительству силовая установка, Тодд Райхерт за 19,3 секунд пролетел расстояние в 145 метров со средней скоростью 25,6 км/час. Стоит отметить, что орнитоптер был поднят в воздух при помощи тяги легкового автомобиля.

Как московский инженер построил махолет (4 фото + 1 видео)

Древняя, как весь наш род, мечта летать как птица — то есть свободно махая крыльями — остается невоплощенной. Мечта эта так сильна, что хотя до сих пор ни одна авиакомпания и ни одна армия мира не эксплуатирует ни единого орнитоптера, действующая Конвенция о международной гражданской авиации включает его определение: «Воздушное судно тяжелее воздуха, которое поддерживается в полете в основном за счет реакций воздуха с его плоскостями, которым придается маховое движение».

От самолета до вертолета

Впрочем, у мечты о маховом полете есть и практическая сторона. Аэродинамическое качество — отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению, которое определяет эффективность полета — у самолетов исключительно высоко. Но самолеты требуют дорогих и сложных аэродромов, больших взлетно-посадочных полос. Вертолеты в этом смысле удобнее, они взлетают и садятся вертикально, не требуя для этого какой-либо инфраструктуры. Они намного маневреннее и даже способны зависать неподвижно. Но аэродинамическое качество вертолетов невысоко, и час их полетного времени стоит совсем недешево.

Попыток скрестить одно с другим делается немало — у винтокрылых автожиров и конвертопланов есть свои поклонники. Для решения некоторых узких задач эти летательные аппараты могут быть даже незаменимы. Но все-таки такие гибриды оказываются не слишком удачными: известна шутка о том, что они соединили не столько достоинства, сколько ключевые недостатки и самолетов, и вертолетов. Но вот махолеты могут оказаться подходящим решением. Теоретически, они сумеют взлетать с места, будут маневренны вплоть до способности зависать в воздухе и смогут демонстрировать почти самолетное аэродинамическое качество.

Но первые неловкие воздухоплаватели задумывались, конечно, не о самолетах, которых еще вовсе не было, а о птицах. Казалось, что достаточно научиться отталкиваться от воздуха крыльями — и человек полетит. С такими взглядами, конечно, никто из них так и не смог оторваться от земли. Крылатые механические приспособления в лучшем случае позволяли неловко планировать, как это проделал легендарный монах-бенедиктинец Эйлмер, который около тысячи лет назад сиганул с башни Малмсберийского аббатства в Англии, получив тяжелые травмы.

Крошечные орнитоптеры разрабатываются в разных странах мира. Как правило, авторы их пытаются с большей или меньшей точностью сымитировать природу, повторив конструкцию летающего насекомого. В мае 2015 года Питер Эббил и Роберт Дадли из лаборатории биомиметических миллисистем Университета Беркли продемонстрировали весьма эффектный взлет 13,2-граммового махолета с «пусковой установки» на спине шестиногого микроробота.

От птицы до насекомого

Причина многочисленных неудач понятна: саму сущность полета в те годы представляли достаточно смутно. Подъемную силу птицам дает не опора на воздух, а особый контур профиля крыла. Разделяя набегающий поток надвое, он заставляет воздух над верхней кромкой двигаться быстрее, чем над нижней. По закону Бернулли, давление будет выше в области с более медленным потоком. Возникающая разница между давлением под крылом и над ним создает подъемную силу. Но стоит начать махать крыльями — и эта ясная картина полностью меняется.

Известная поговорка гласит, что «по законам аэродинамики шмели вообще не могут летать». В принципе, это справедливо: с точки зрения классической аэродинамики насекомые и их крылья — это нечто несусветное. Даже в теории они неспособны создать подъемную силу и тягу, необходимые для полета, — если только мы не перейдем от классической аэродинамики планера к новой, нестационарной. Здесь все иначе: турбулентные завихрения, с которыми конструкторы самолетов борются не покладая рук, становятся ключом к полету и шмеля, и его родственников.

Теоретическая реализация

Орнитоптер на мускульной тяге

Орнитоптер Эдварда Фроста из ивы, шёлка и перьев, 1902 год.

По различным данным средняя предельная мощность человека, которую он способен выработать за первые 10 секунд, равна 1,85 л. с., а при дальнейшей работе в течение 1—2 минут мощность падает до 0,5 л. с. Мощность, необходимая птице для полёта, составляет до 0,02 л. с. на килограмм веса. Таким образом, человек способен создать подъёмную силу в объёме (1,85 / 0,02) = 93 кг. Однако предельных показателей мощности могут достигнуть лишь спортсмены-тяжеловесы, вес которых превышает создаваемую подъёмную силу даже без учёта веса летательного аппарата. Теоретически, если бы человек, обладающий весом 75 кг, смог бы выработать предельную мощность, то он смог бы осуществить полёт на орнитоптере весом 15 кг за счет лишь мускульной тяги, однако такой полёт продолжался бы не более нескольких секунд.

Как вариант, рассматривались и идеи использования пружинных, резиновых, пневматических и других аккумуляторов для накопления энергии, вырабатываемой человеком в моменты наименьших нагрузок. Наилучших результатов можно было бы достичь путём зарядки аккумулятора ещё до начала полёта. Но в этом случае такое приспособление по сути становится обычным двигателем с малым КПД. Подобные аккумуляторы нашли своё применение в небольших моделях орнитоптеров. Например, в одной из первых свободнолетающих моделей беспилотных орнитоптеров, созданной Альфонсом Пено в 1872 году, в качестве двигателя используется закручиваемая резина.

Планёр-орнитоптер

В связи со сложностью реализации пилотируемого безмоторного орнитоптера как самодостаточного летательного аппарата, возникла идея объединения орнитоптера с планёром. Суть заключается в том, что аппарат поднимается в воздух с посторонней помощью (например, буксировкой, с помощью лебедки), а механизм пропеллирования (взмахов крыльями) используется для последующего поддержания планёра на постоянной высоте при свободном полёте. Такие аппараты не могут считаться «настоящими» орнитоптерами, поскольку не способны самостоятельно оторваться от земли. Формула вычисления мощности, необходимой для поддержания планёра в воздухе, выглядит следующим образом:

N = G ⋅ w 75 {\displaystyle N={\frac {G\cdot w}{75}}} , где

• G {\displaystyle G} — масса летательного аппарата вместе с пилотом, кг;
• w {\displaystyle w} — скорость снижения аппарата, м/сек.

Если принять скорость снижения равной 0,45 м/сек, а затрачиваемую мощность — 0,6 л. с. (даже при условии 100 % КПД), то вес такого аппарата вместе с пилотом не должен превышать 100 кг. При этом человек не сможет долго поддерживать полёт, поскольку ему необходима энергия ещё и для того, чтобы управлять самим планёром.

Моторный орнитоптер

Постройка пилотируемого моторного орнитоптера должна стать промежуточным шагом на пути к орнитоптеру на мускульной тяге, поскольку эта задача решается в некотором роде проще — конструкторы избавлены от трудноразрешимой проблемы недостатка мощности человека. Основная проблема при постройке моторного орнитоптера сводится к выбору используемого двигателя.

Исследование полёта птиц показало, что с увеличением размеров птицы количество взмахов крыльями уменьшается. Приблизительное число взмахов для пилотируемого орнитоптера будет составлять примерно 50 взмахов в минуту. В связи с необходимостью трансформации вращательного движения в поступательное и редуцирования высоких оборотов современные двигатели внутреннего сгорания не самым лучшим образом подходят для решения этой задачи. Если даже «избавить» двигатель внутреннего сгорания от коленчатого вала, сделать его тихоходным и передавать поступательное движение поршней непосредственно на рычаги крыльев, то появляется проблема возникающих инерционных сил — при попытке передачи работы расширения газа при взрыве за короткий промежуток времени для движения сравнительно больших массивных крыльев.

В то же время, например, паровой двигатель, позволяющий регулировать скорость и плавность движения поршней, подошел бы гораздо лучше для передачи энергии на машущие крылья. Сама задача постройки орнитоптера в этом случае сводится к конструированию двигателя и агрегатов к нему (котёл с топкой, конденсатор и т. д.) в соответствии с аэродинамикой и кинематикой летательного аппарата.

Ортоптер

Сама идея орнитоптера — птицекрылого летательного аппарата — подразумевает подражание природным прототипам, птицам и насекомым, как в форме крыльев, так и в движениях ими.

Ортоптер «Grey Goose» 1927.

Однако некоторые изобретатели в попытках создать пилотируемый аппарат на мускульной тяге, приходили к довольно замысловатым решениям, как, например, крылья-жалюзи, пытаясь превзойти природное решение техническим подходом.

Один из наиболее распространенных типов нептицеподобных машущих аппаратов — ортоптер (англ. orthopter, от др.-греч. ορθός — прямой и πτερόν — крыло; „прямокрылый“) — летательный аппарат, использующий для получения подъёмной силы прямой «удар» плоскостью крыла при взмахе вниз.

Орнитоптеры в мире

Ортоптер Джеймса Делориера до установки на него реактивного двигателя, 2004 год.

Впервые в мире машущий полет осуществил и продемонстрировал прессе в 1981 г. проф. Валентин Киселев, о чём сообщалось в газетах «Комсомольская правда», «Труд», «Московский комсомолец» от 6 ноября 1981 г., а затем — другие газеты и журналы в СССР и за рубежом. Американский конструктор Пол Маккриди, знаменитый своим самолетом с мускульным приводом, перелетевшим в 1979 г. Ла-Манш, построил в 1986 году модель птерозавра с машущим крылом. Модель запускалась с помощью катапульты, затем она планировала, включалось машущее крыло, но так, чтобы медленные движения крыла с малой амплитудой просто не мешали модели планировать. Это была лишь внешняя имитация машущего полета. В итоге модель была продана в Смитсоновский музей за 3 млн долларов США.

Второй проект разрабатывался американо-канадской группой, возглавляемой профессором Торонтского университета Джеймсом Делоуриером. В сентябре 1991 год им удалось продемонстрировать полёт радиоуправляемой модели весом 3,36 кг.

В 2002 году появились сообщения, что Делоуриер построил пилотируемый махолет, который никак не может взлететь. Его обсчет по опубликованным данным показал, что этот аппарат и не мог летать. Однако полет состоялся в 2006 г., но только при помощи дополнительного ракетного двигателя. Делоуриер сам не считает это осуществлением машущего полета.

В России

Летатлин (1929—1932) — орнитоптер Владимира Татлина

Орнитоптер ветерана ВОВ из Москвы, бывшего пилота истребителя Дмитрия Ильина (1960) с двигателем мощностью в три лошадиные силы.

В России также существовал и существует интерес. Н. Е. Жуковский, изучая полеты птиц, разрабатывал свои аэродинамические теории. Значительный вклад в изучение машущего полета внесли академики М. К. Тихонравов и Г. И. Петров. Постройкой орнитоптеров в России занималась группа проф. В. А. Киселева. При хорошем финансировании и государственной поддержке лаборатория добилась значительных результатов. Было проведено большое количество экспериментов, создана аэродинамическая теория машущего полета, а также построен ряд летающих моделей с машущим крылом, наибольшая из которых была весом 12 кг.

Большой интерес к орнитоптерам наблюдался в СССР в предвоенное и послевоенное время, для этих целей на общественных началах был создан Комитет машущего полёта, в который входили тысячи гражданских активистов, из которых около пятисот — в Москве (среди которых было 6 докторов наук, около 40 кандидатов наук, 300 инженеров, 100 лётчиков). Работы велись совместно с орнитологами Института морфологии животных АН СССР под председательством члена-корреспондента АН СССР профессора В. В. Голубева.

В начале 90-х гг. в лаборатории Киселева был разработан проект пилотируемого одноместного летательного машущекрылого аппарата взлетным весом 450 кг. На проект даже была выделена часть средств, но перестройка не позволила реализовать задуманное.

> См. также

• Мускулолёт
• Икар