Американці випробували найскладніший педальний вертоліт
11 травня 2011 року було зроблено спробу завоювати приз Сікорського. Він давно чекає сміливців, які зуміли б стійко здійнятися на гелікоптері з м'язовим приводом. Поки що дива не сталося, але штурм продовжиться сьогодні, 12 травня. Відбудеться історичний прорив чи ні, у будь-якому випадку створена за океаном машина заслуговує на увагу.
Гелікоптер Gamera побудувала команда з півсотні студентів та аспірантів університету Меріленда. Вони назвали апарат на честь Гамери - гігантської літаючої черепахи із серії японських фільмів, другого за популярністю монстра після Годзілли.
Літаюча вогнедишна черепаха — що може бути шаленішим? Хіба що надія виграти приз Сікорського (Sikorsky Prize), започаткований Американським вертолітним товариством (AHS) понад 30 років тому.
Вимоги призу (PDF-документ) прості: мінімальна тривалість польоту — 60 секунд, максимальна його висота польоту — хоча б три метри, при цьому апарат повинен залишатися в межах 10-метрового квадрата. Але все це лише рахунок сили пілота, включаючи розкручування ротора до швидкості відриву машини від землі.
Літаки на м'язовій тязі літають давно і дуже успішно, минулої осені вдало полетів і махоліт, що рухається пілотом. Але теоретичні розрахунки казали — аналогічне досягнення для гелікоптера навряд чи можливо. Занадто нераціонально він використовує доступну енергію.
Чимало спроб виграти змагання було зроблено останніми роками, але приз і нині там. Адже в 2009 році завдяки компанії Сікорського (Sikorsky Aircraft) розмір винагороди зріс із $20 тисяч до $250 тисяч.
Але найкраще, що досі було показано офіційно, - 0,2 метра висоти підйому та 19,46 секунди часу. Так відзначився японський апарат Yuri I ще 1994 року.
Неофіційно Yuri I піднімався на 0,7 метра і літав 24 секунди поспіль, але й цього, зрозуміло, замало для отримання призу. З того часу ніхто японців не оминув. І ось американці роблять серйозну заявку.
Літаюча машина з Меріленд оснащена гвинтами на кожному з чотирьох кінців її Х-подібної рами. Місце пілота знаходиться посередині. Кожна поперечина рами досягає 18,3 метра завдовжки. Діаметр кожного ротора - 12,8 м-коду.
Разом зі своїм пілотом апарат важить приблизно 95 кілограмів (сама машина тягне трохи більше ніж на 45 кіло, пілот — близько 49). Людина обертає підйомні гвинти за допомогою ручного та ножного педального приводу. Зусилля на лопаті передається через ланцюги, шестерні, шківи та струни.
Хоча введення додаткового силового приводу від рук ускладнило вертоліт, команда вирішила, що в такий спосіб можна отримати близько 10% від сумарної потужності, а в поєднанні з тренуваннями пілота — наростити тягу м'язового апарату.
Крім того, площа несуть гвинтів нової машини на 70% більше, ніж у кращих м'язових гелікоптерів — попередників.
Пілотом виступила аспірантка університету Меріленда Джуді Векслер (Judy Wexler) — біолог та тренований велосипедист, яка відгукнулася на пропозицію студентської команди допомогти у встановленні світового рекорду.
Перший запуск "живої машини", зроблений вранці 11 травня, закінчився поломкою апарату. Університетська команда на місці полагодила «Гамеру», і штурм призу Сікорського продовжився.
За інформацією Washington Post, під час найкращої з цілої серії спроб зльоту Джуді зуміла розігнати ротори своєї машини до 16 обертів за хвилину, але від землі апарат так і не відірвався. За оцінкою команди, швидкість гвинтів для забезпечення відриву має становити 17-18 обертів за хвилину.
Узрештою, навіть глядачі втомилися чекати і розійшлися. Було вирішено зробити перерву та продовжити спроби наступного дня. За московським часом це буде вечір 12 травня.
«Якщо ми навіть просто відірвемося від землі, то будемо номером три, – заявив один із творців машини Брендон Буш (Brandon Bush). — Ми просто маємо зробити це». Схоже, про три метри висоти польоту вже не йдеться. Чи все-таки найбільший і найскладніший педальний вертоліт візьме заповітну планку? Подивимося.
Update:Washington Post пише, що ввечері в четвер «Гамера» нарешті відірвалася від землі!
Висота польоту була невелика, тривалість — близько чотирьох секунд. Це нескінченно далеко від вимог призу, але команда з Мерілендського університету святкує перемогу. «Гамера» стала третім в історії гелікоптером на м'язовій тязі, що зумів піднятися в повітря і першим пілотованим жінкою.
Європейський гібридний вертоліт пройшов тест на швидкість
Канадський м'язовий орнітоптер встановив світовий рекорд
Вертоліт Sikorsky оновив рекорд швидкості
Побито світовий рекорд швидкості гелікоптерів
Вертоліт-робот прицільно скинув вантажі з парашутом
Думаю, велосипедистка за хвилину накачає 30кДж за необхідних п'яти, злетить, а потім ще хвилин п'ять зможе висіти.
Більше того, щоб даремно не баламутити повітря, сама конструкція швидше має нагадувати юрту із парканом зверху.
Також гігант думки мабуть пропустив, за текстом, можна чи не можна робити спідницю, що звисає до землі, але її не стосується? (Пункт про скидання запчастин, 4.1.5.))))
Помилка в розрахунках: 5 кДж це суто потенційна енергія (150 кг/3 метри), з урахуванням ккд витратить на підйом дівчина майже все. Мда.. Але нічого! Дві хвилини замість однієї крутитиме/накачуватиме!
Можна вважати, що навіть без сумнівної спідниці приз у нас у кишені)))
Так, і, на мій смак, я замінив би велосипедиста на весляра — при розгинанні тулуба і витягуванні ніг потужності побільше.
Для зльоту можна застосувати дод. трюк: спочатку короткий час підсмоктувати повітря знизу, щоб виник потік нагору, а потім різко переключитися на зліт. Але це тільки якщо труба лежить не щільно на поверхні.
Витрата накопиченої енергії питання скоріше тактичне. (Ми вже трохи залишимо для висіння). Дівчина тільки додаватиме до запасу, що безумовно зменшується.
Цікаво, а чому саме крутити педалі? Ніхто не думав, що більше енергії можна видати при виконанні інших рухів? Все ж таки це досить обмежена група м'язів. Як щодо гребних рухів — там крім усіх м'язів ножа бере участь ще й купа інших — руки, плечі, спина. Треба поговорити зі спортивними медиками — може, вони що підкажуть. Я колись веслуванням займався тренер казав, що веслування — один із найенерговитратніших видів спортивних зусиль. Енергія, звичайно виходить уривчаста, але може того варте? Або побудувати гелікоптер для двох людей — тоді зусилля, що прикладаються, будуть майже збалансовані.
Можливо, буде вигідніше навіть побудувати апарат для значної більшої кількості людей — 4 там або 6. Т.к. маса апарату зростатиме ,однозначно, над арифметичної прогресії залежно кількості команди. До речі, в умовах конкурсу постійно згадується «crew», а не «Pilot». Відповідно, зменшуватиметься віднесена маса апарату, яку кожен член команди своїми зусиллями повинен буде підняти крім своєї ваги. А всі зациклились на одномісних. Хоча, у такому разі, навіть приз може не покрити витрати на виготовлення.