studioinspiracje studioinspiracje
139
BLOG

Latać... Jak to łatwo powiedzieć...

studioinspiracje studioinspiracje Rozmaitości Obserwuj notkę 0

Parafrazą słów z piosenki Piotra Szczepanika chciałbym rozpocząć wspomnienia wiążące się z pasją latania wielu pokoleń. TU nawiążę do czasu, kiedy zastanawiano się nad realizacją ornitopterów i tak prawdę mówiąc - było to zaledwie sto lat temu.

Wielu konstruktorów przyglądało się ptakom i owadom w celu poznania idei wznoszenia się swobodnie w przestrzeń. Niestety, tajemnia pór ptasich skrzydeł ciągle pozostawała nieodgadniona. Dostrzeżono jednak pewien zwiążek z masą ptaka i wielkością jego skrzydeł. Tu z kolei wadziły spostrzeżenia dokonane na podstawie obserwacji owadów. Bo jak można było wytłumaczyć lot trzmiela, którego budowa była całkowitym zaprzeczeniem wyprowadzonych wniosków...

Ornitopter ciągle nie potrafił wznieść się w powietrze, bo jego masa startowa była zbyt wielka, a mechanizm poruszania skrzydłami nie zdawał egzaminu. I tu z pomocą przyszło spostrzeżenie, że wielkie ptaki towarzyszące żaglowcom... nie machają skrzydłami i znajdują się zbyt daleko od lądu, by uwierzyć, że potrafią wypoczywać w czasie lotu...

Wkrótce wyjaśniła się teoria ptasiego lotu wykorzystującego prądy powietrza, które nadają siłę nośną ptasim skrzydłom. W ten sposób doszło do zbudowania prostej konstrukcji płata zdolnego unieść pilota w przestrzeń. Dalsze rozważania biegły ku idei pionowego startu nie wymagającego pasa startowego. Wymyślono, że idealna byłaby tutaj śruba o takiej "średnicy gwintu", że wprowadzona w ruch obrotowy zagęściłaby na tyle powietrze pod swoim gwintem, że statek powietrzny uniósłby się w przestrzeń pionowo do góry...

Latać... Jak to łatwo powiedzieć...

http://www.samolotypolskie.pl/uploads/Products/product_1749/preview_lipk.jpg

Jedną z wielu podejmowanych prób było sprawdzenie założenia, że wirnik przy określonej prędkości obrotowej jest zdolny uzyskać odpowiednią siłę nośną. Próba polegała na wykonaniu prototypu napędzanego stacjonarnym silnikiem. Prototyp był umieszczony na specjalnie skonstruowanej wadze. Józef Lipkowski przyjął założenie, że jeżeli wirnik uzyska siłę nośną, to ciężar urządzenia zmniejszy się ciężarem wykazywanym przez wagę. Przeprowadzona w 1905 roku w Sankt Petersburgu próba wykazała słuszność tego założenia. Tak narodziła się koncepcja pionowzlotu - jak określono ten rodzaj statków powietrznych.

Równolegle prowadzone prace nad wykorzystaniem płata umieszczonego poziomo pozwoliły na skonstruowanie statku zdolnego wznieść się w powietrze. Chociaż jeszcze dawał znać o sobie problem silnika o dostatecznie dużej mocy i niewielkim ciężarze własnym, próbowano latania bez silnika - tak narodziła się idea samolotu bez silnika - czyli szybowca. Konstrukcja ta - zsuwana z nachylonego zbocza, przy pewnej prędkości uzyskiwała siłę nośną płata na tyle dużą, że stawały się możliwe pierwsze próby wzlotów. Jednak nadal myślano o możliwości pinowego startu. Połączenie poziomego płata oraz śmigła skierowanego osią ku górze doprowadziło do utworzenia dziwacznej konstrukcji, która miała szansę na wzniesienie się w powietrze. Trzeba było jeszcze rozwiązać sposób prostej zmiany skoku śmigła przez pilota tak, aby uzyskać możliwie optymalne regulowanie lotem - kontrolowane wznoszenie i opadanie oraz ruch postępowy do przodu z możliwością dokonywania skrętu statku powietrznego.

Prace, zakończone powodzeniem, doprowadziły do zbudowania pierwszych śmigłowców. Silnik napędzał wirnik śmigła skierowanego ku górze. Aby przeciwdziałać wirowaniu kadłuba, trzeba było zastosować drugie śmigło wysunięte poza obrys kabiny i obracające się w płaszczyźnie pionowej wzdłuż osi podłużnej statku powietrznego. Nadal problemem był odpowiedni silnik, wszystkie rozwiązania miały wady.

Ostatecznie założono możliwość utworzenia odpowiednika płata nośnego zrealizowanego wirującym śmigłem skierowanym ku górze. Miał to być taki wiatrak, gdzie pęd powietrza opadającej kabiny wywoływał obrót samoczynny wirnika i wtedy regulowana siła nośna miałaby utrzymać prędkość opadania gwarantującą bezpieczeństwo załogi...

I ten właśnie szalony pomysł wykorzytano budjąc śmigłowiec bez silnika - wiatrakowiec.

Tu siłę nośną wytwarza wirujące śmigło napędzane przepływającym powietrzem... i było to możliwe bez napędzania wirnika jakimkolwiek silnikiem. Realizacja tego pomysłu nie była łatwa tym bardziej, że siły występujące przy takiej konstrukcji nie są wielkie. Wiatrakowiec stał się popularny dzięki nowatorskim rozwiązaniom. Nieduża kabina na podwoziu jest pozbawiona skrzydeł. Ale jest wyposażona w odpowiednio duże śmigło skierowane ku górze.  Statek jest wyposażony w pomocniczy silnik napędzający tradycyjne śmigło - ciągnące lub pchające. W czasie pracy tego silnika obracające się śmigło wywołuje ruch postępowy powietrza na tyle duży, że przy odpowiedniej prędkości luźne śmigło skierowane ku górze zaczyna nabierać prędkości w strudze przepływającego powietrza. Przy odpowiedniej prędkości siła nośna jest tak duża, że kabina (po ewentualnym, acz bardzo krótkim rozbiegu) unosi się w górę. Śmigło pionowe posiada skok regulowany przez pilota - co zmienia jego aerodynamikę i pozwala na regulację siły nośnej. Po nabraniu odpowiedniej wysokości, stateczek staje się zdolny do pokonania kolejnego etapu - tu siłę nośną wirującego płata wytwarza przepływające powietrze odpowiednio nadając prędkość "wiatrakowi" - stąd powstała nazwa - wiatrakowce...

Zasady pilotażu są proste. Najpierw trzeba uruchomić śmigło rotora, aby zaczęło kręcić się. Stopniowe rozpędzanie może trwać dość długo, ale bez uzyskania właściwej prędkości nie powstanie siła nośna. Przy rozbiegu należy tak prowadzić statek, aby długie śmigło nie uderzyło w ziemię lub przeszkodę terenową. W czasie lotu można mieć bardzo małą prędkość, ale zatrzymanie wiatrakowca w miejscu nie jest możliwe. Wiąże się to z koniecznością opływania powietrza. Jest to warunkiem napędzania śmigła. Tam nie ma silnika, tam tylko "powiew wiatru" jest gwarancją wznoszenia statku...

Lot wiatrakowcem jest podobny do lotu każdego innego statku powietrznego. Wymagane są rozsądek i doświadczenie.

 

https://youtu.be/4j8tqZNf3eg

 

 

 

 

[1] http://www.wiatrakowce.com.pl/zasady.html

 

 

 

Jestem zwolennikiem wysokich lotów i rozległych horyzontów

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Rozmaitości