Стрекоза – прообраз вертолета Сикорского

Я уже рассказывала подробно о способностях стрекоз избирательно отслеживать полет потенциальной добычи и прогнозировать ее дальнейшее перемещение.

Особенности зрения стрекоз, их точную фокусировку на цели и прогнозирование дальнейшего движения объекта ученые собираются использовать для усовершенствования технического зрения роботов, которые смогут решать самые разные практические, научные и военные задачи.
А сегодня вспомним, что именно уникальные летные свойства стрекозы помогли всемирно известному авиаконструктору Игорю Ивановичу Сикорскому спроектировать свой серийный вертолёт одновинтовой схемы.

Известно, что вертолёт, обладая всеми лётными качествами, присущими самолёту, имеет ряд преимуществ: он может взлетать с места без предварительного разбега; неподвижно зависать  в воздухе на нужной высоте; передвигаться поступательно во всех направлениях; производить повороты в любом направлении как во время поступательного движения, так и при зависании; садиться на маленькую площадку без последующего пробега.

Всеми этими уникальными способностями обладают стрекозы — самые древние насекомые, которые летали, когда ещё не было динозавров и птиц.

Стрекозы — самые быстрые насекомые. Скорость их движения достигает 57 км/ч. Когда при такой скорости стрекоза сталкивается со своей добычей, сила удара при столкновении получается очень высокой. Но стрекоза имеет очень прочный и эластичный панцирь, который смягчает воздействие удара.

Стрекоза имеет чрезвычайно сложный механизм полёта. Тело насекомого имеет винтовую структуру, которая как бы покрыта металлом. Стрекоза является единственным насекомым в мире, обладающим невероятным контролем своих крыльев. Стрекозы могут двигать крыльями поочерёдно и в любой последовательности. Их четыре крыла работают независимо друг от друга, позволяя стрекозе двигаться в воздухе, наподобие вертолёта — они могут зависать, лететь вперёд, назад и вбок и мгновенно изменять направление полёта.

Делая незначительные движения каждым крылом стрекоза быстро корректирует свое положение, точно целится и замирает прямо на пути летящей к своей гибели жертвы, настигая ее в 95% случаев.
На крыльях стрекозы есть небольшие утолщения, которые называются крыловыми глазками. Такие же конструкции на самолетах придумали и авиационные конструкторы. Эта деталь помогает избежать колебания крыльев и их поломки во время полета. 

Стрекоза крыльями машет не постоянно. Насекомое перемежает активный полет с пассивным, когда оно просто планирует. Обычно стрекоза барражирует над водоемом, возле которого живет, питается и выводит потомство. Во время барражирования соотношение между активной и пассивной фазой полета не превышает 0.05…0.15 — стрекоза не тратит понапрасну силы. В момент планирования крылья ее почти не взмахивают. Зато в момент атаки ускорение стрекозы достигает 15 g и ее крылья издают характерный «жестяной» звук.

В результате многочисленных наблюдений за полетом стрекозы Игорь Иванович Сикорский спроектировал свой первый вертолет.  Компания IBM, которая помогала авиаконструктору в этом проекте, перенесла модель стрекозы в компьютер (IBM 3081). Две тысячи специальных воспроизведений были сделаны на компьютере, которые копировали маневры стрекозы в воздухе.

Стрекозы продолжают вдохновлять и наших конструкторов.

Специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени Жуковского сообщили в этом году об успешном окончании проекта «Стрекоза», во время которого были найдены новые научно-технические решения для разработки перспективных винтокрылых летательных аппаратов, сообщили в ЦАГИ.

В частности, сформированы компоновки несущего и рулевого винтов, которые обеспечат достижение скоростей машин до 400 км/ч при сохранении безопасности полета, и экспериментально определены их аэродинамические характеристики.

Кроме того, изучены аэродинамика и динамика полета перспективных гражданских вертолетов, способных летать со скоростью до 700 км/ч.

ОБНОВЛЕНИЕ: УЧЕНЫЕ РАСКРЫЛИ СЕКРЕТ НЕОБЫЧНОГО ПОЛЕТА СТРЕКОЗ и надеются применить новые данные для создания уникальных маневренных дронов, во многом превосходящих возможности полета вертолетов

Ученые поняли причины необычных способностей стрекоз летать в любом направлении. Оказалось, что для движения спиной вперед они наклоняются, принимая почти вертикальное положение, что позволяет двигаться в этом направлении также эффективно, как и головой вперед. Результаты исследования изложены в журнале Journal of The Royal Society Interface.

Благодаря исключительным способностям к полету стрекозы занимают нишу воздушных хищников среди беспозвоночных. Они умеют зависать в одном месте, летать вверх ногами, резко разворачиваться на 360°, а некоторые виды разгоняются до 55 километров в час. Более того, они умеют двигаться задом наперед.

Стрекоза – прообраз вертолета Сикорского
5 (100%) 6 votes

Добавить комментарий