За последние сто лет человечество придумало массу самых разнообразных летательных аппаратов. Мы увидели и самолёты и вертолёты, летательные аппараты и с пропеллером, и с реактивной тягой, способные взлетать с суши и с моря, взлетать и садиться с разбегом и вертикально. Мы увидели летательные аппараты разной формы — без фюзеляжа, без хвоста и крыльев, с изменяемой геометрией, в форме диска, цилиндра или конуса. Мы увидели необычные гибриды — летающие автомобили и мотоциклы, летающие лодки и даже подлодки, летающие ранцы и гибрид самолёта с космическим кораблём. К сожалению, дать обзор всех необычных летательных аппаратов просто невозможно, поэтому постараемся рассказать про самые необычные и по-настоящему уникальные.
Самолёты на солнечных батареях
Может ли самолёт летать без топлива и почти бесконечно? Может, и современные технологии позволяют построить подобные самолёты.
На фото самолёт «Solar Impulsе» («Солнечный импульс»), построенный в 2014 г. в Швейцарии. Для облегчения массы самолёт сделан из композитных материалов, при этом его масса 2300 кг при размахе крыльев 72 метра. Самолёт оснащён солнечными батареями, расположенными на крыльях, и мощными аккумуляторами, способными запасать энергию днём и поддерживать полёт ночью. В 2015-2016 годах самолёт совершил кругосветный перелёт, при этом полёт на самом длинном участке от Японии до Гавайских островов занял больше четырёх суток.
«Solar Impulsе» — пилотируемый самолёт, поэтому он всё-таки не может летать слишком долго. Беспилотные же самолёты аналогичной конструкции не имеют подобных ограничений. Ещё в 2010 беспилотный самолёт на солнечных батареях Zephyr смог провести в воздухе 2 недели, летая на высоте больше 20 километров. Этот успех привёл к разработке ещё более амбициозных проектов в разных странах, в т. ч. и в России. Подобные самолёты, потенциально способные проводить в воздухе месяцы и даже годы, смогут выполнять многие задачи, сейчас возложенные на спутники — наблюдать за погодой, проводить исследования, обеспечивать связь и беспроводный интернет в удалённых районах.
Испытания российского беспилотника на солнечных батареях «Сова»
Мускулолёты
С древних времён человек думал о том, чтобы летать подобно птицам. Возникали мифы, в которых люди, прицепив крылья, поднимались в воздух. Правда на практике все подобные попытки оканчивались неудачно или просто трагически. Но уже после того, как человек освоил полёты при помощи самолётов с мощными двигателями, люди продолжали задаваться вопросом — а всё же, может ли человек летать лишь при помощи своей мышечной силы, используя летательные аппараты без двигателей? На этот счёт существовали сомнения, ведь самые крупные летающие птицы имеют вес всего 15-20 кг.
Но энтузиасты взялись за решение этой задачи и всё-таки добились успеха. Применив максимально лёгкие материалы, удалось создать мускулолёт массой всего 30 кг. Впервые достаточно продолжительный успешный полёт на подобном летательном аппарате в 1979 г. совершил велосипедист Брайан Аллен, перелетев на нём через Ла-Манш. Расстояние в 35 км он преодолел за 2 ч 49 мин.
Перелёт через Ла-Манш
В 1988 г. энтузиасты решили пойти ещё дальше и воспроизвести в реальности древнегреческий миф о Дедале и Икаре. Согласно мифу, талантливый изобретатель Дедал сбежал с Крита, от злобного правителя Миноса, сделав себе крылья и перелетев по воздуху с острова в Грецию. В Массачусетском технологическом институте был построен мускулолёт, а греческий велосипедист, чемпион Греции по велогонкам Канеллос Канеллопулос выполнял полёт. Несмотря на сомнения скептиков, полёт прошёл успешно, 116 км Канеллос преодолел менее, чем за 4 часа, развив скорость около 30 км/ч. Правда при заходе на посадку порыв ветра сломал крыло и мускулолёт упал в воду рядом с берегом. Этот полёт до сих пор является рекордным.
Мускулолёт «Дедал»
Видео — полёт «Дедала»:
Самолёт с паровым двигателем
А вот и ещё один пример, показывающий, что если у множества людей после множества попыток ничего не получается, это ещё не значит, что это невозможно. Паровой двигатель промышленность стала использовать ещё в 18 веке и тогда же были предприняты первые попытки приспособить его для транспортных средств. Появились , а в начале 19 века — паровозы. С самого начала 19 века в разных странах предпринимались и попытки построить летательный аппарат с паровым двигателем. Но ничего не получалось, паровые самолёты едва отрывались от земли и падали, пролетев не более пятидесяти метров.
Первый самолёт, который действительно мог летать, братья Райт сконструировали, применив лёгкий двигатель внутреннего сгорания, работавший на керосине. После этого сложилось убеждение, что самолёт с паровым двигателем построить вообще невозможно, т. к. он слишком тяжёлый. Ведь помимо самого двигателя нужен был котёл, топка, запасы топлива, а также вода.
Но в 1933 г. братья Бесслеры из США опровергли это убеждение, построив самолёт с паровым двигателем, который вполне успешно летал.
Airspeed 2000 — самолёт с паровым двигателем
Более, того, этот самолёт даже имел определённые преимущества перед обычными, например, мощность двигателя не падала с высотой, самолёт был более надёжен и прост в обслуживании, двигатель был очень малошумным. Но более низкий КПД и дальность полёта привели к тому, что паровой самолёт так и остался построенным в единственном экземпляре.
Видео — паровой самолёт Бесслеров:
Гибрид самолёта, вертолёта и дирижабля
Airlander 10 — уникальный летательный аппарат, построенный в 2012 г. в Великобритании, в котором соединили черты сразу трёх основных типов воздушных судов — самолёта, вертолёта и дирижабля.
Огромный гибридный дирижабль имеет длину 92 м (самый большой летательный аппарат в мире) и грузоподъёмность 10 тонн. Заполненный гелием корпус создаёт подъёмную силу и позволяет экономить топливо на удержание аппарата в воздухе. 4 двигателя позволяют развивать скорость до 150 км/ч. А в воздухе этот летательный аппарат может находиться до трёх недель непрерывно.
Видео — Airlander 10:
Орнитоптеры
Воздушные шары, самолёты, вертолёты, ракеты — практически все летательные аппараты, построенные человеком, не имеют аналогов в природе. Все же летающие живые существа, от насекомых до птиц и летучих мышей летают потому, что машут крыльями. Не удивительно, что люди хотя бы просто из интереса стали пробовать воспроизвести принцип полёта, доминирующий в природе. Летательные аппараты подобного типа стали называть махолётами или орнитоптерами.
Как ни странно, создать орнитоптеры оказалось куда сложнее, чем самолёты и вертолёты. На сегодняшний момент все орнитоптеры беспилотные и имеют сравнительно небольшие размеры.
Вот видео некоторых орнитоптеров.
Орнитоптеры, похожие на птиц:
Тяжёлый орнитоптер весом около 30 кг, созданный российскими изобретателями:
Люди с самых давних времен стремились в небо. Достаточно вспомнить истории об Икаре, ковре-самолете, Карлсоне и Бабе Яге с ее метлой. С тех пор прошли века, и на смену сказкам пришла наука с ее четким и конструктивным подходом. Поэтому сегодняшняя наша статья будет посвящена малой авиации.
1
Все мы знаем о существовании парашютов. Основным недостатком этого летающего средства, является его неспособность управлять полетом. С этим легко справляется «Параплан».
Параплан – сверхлегкий безмоторный летательный аппарат. Полет осуществляется, благодаря набегающему потоку воздуха, который подается через специальные отверстия — воздухозаборники.
2
Является аналогом Параплана, с той лишь разницей, что он оборудован двигателем, обеспечивающим его запуск и полет.
3
Аппарат, близкий по строению к мотопараплану, но, в отличие от него, двигатель размещается не на кресле пилота, а закрепляется на раме, снабженной также шасси для разбега.
4
Летательный аппарат назван в честь греческой буквы Дельта. Полет осуществляется благодаря восходящим потокам воздуха и балансирующей подвеске пилота. Именно при помощи дельтаплана, вел за собой стаю журавлей президент России Путин В.В. Правда, его дельтаплан был снабжен мотором. В результате этого, он превратился в «Мотодельтаплан», или «Дельталёт».
В переводе с английского, вингсьют читается как «белка-летяга». Внешне он похож на костюм-крыло. Между руками и ногами имеются дополнительные складки, которые во время полета превращаются в крылья. Вингсьютом пользуются при выполнении своих головокружительных трюков. Посадка же осуществляется при помощи парашюта.
Самыми зрелищными являются прокси полеты над склонами. Видео по теме
6
При этом мы будем говорить не о шарике на ниточке в руках ребенка, а о шаре, на котором можно облететь весь Земной шар. Научное название шара звучит как «Аэростат» или «Монгольфьер». Это летательный аппарат, использующий для полёта нагретый воздух. К шару прикреплена корзина для пассажиров, в которой также находится горелка для поддержания требуемой температуры. Полет осуществляется благодаря физическому закону, по которому следует, что нагретый воздух более легкий, по сравнению с холодным. Именно поэтому и происходит полет.
7
Несмотря на то, что звучного названия у аппарата пока нет, поговорить о нем все же стоит. Аппарат, разработанный японской корпорацией «GEN Corporation», представляет собой кресло, сверху которого расположены четыре вертолетных винта, способных поднять груз до 210 кг. Конструкция весит всего 70 кг и может находиться в полете до 30 минут.
Стоимость аппарата составляет 30 тысяч долларов!!!
8
Персональный сверхлегкий летательный аппарат вертикального взлета и посадки. Разработчиком Martin Jetpack является новозеландская компания. Устройство работает на бензине. Может пролетать до 100 км/час, поднимаясь на высоту до 2,5 км. При полной заправке может находиться в воздухе в течение получаса.
9
Аппарат, разработанный американцами, представляет собой самый маленький пилотируемый реактивный самолет. Конструкция самолета представляет собой жесткую конструкцию, снабженную крыльями – экзоскелет. Устройство настолько легко, что его можно носить как ранец. Благодаря EXO-Wing, можно пролететь до 15 км, не приземляясь.
10
Последний наш номинант является реальным претендентом на получение приза Сикорского, который составляет 250 тысяч долларов.
По условиям конкурса, он должен подняться в воздух на высоту 3 метра и продержаться в течение одной минуты. Аппарат представляет собой гибрид велосипеда и вертолета. Он летает исключительно на мускульной силе человека!!!
Реактивный ранец «Мартин джетпэк» стал результатом многолетней работы компании Martin Aircraft во главе с ее основателем инженером Гленном Мартином. Джетпэк - это устройство высотой и шириной около полутора метров и весом в 113 кг. Для изготовления исходного материала применяются углеродные композиты.
Аппарат поднимается в воздух с помощью двигателя мощностью 200 л/с (больше, чем у Honda Accord, к примеру), который приводит в движение два винта. Пилот с помощью двух рычагов может управлять набором высоты и ускорением аппарата. Джетпэк способен пролететь без остановки около 30 минут, развивая скорость до 100 км/ч. Впрочем, и топлива такой аггрегат расходует намного больше, чем легковой автомобиль - около 38 литров в час. Создатели устройства особенно подчеркивают его надежность: джетпэк оснащен системой безопасности и парашютом, необходимым в случае удара при посадке или сбое работы основного двигателя.
Идея о создании персонального реактивного устройства появилась около 80 лет назад. Предшественником джетпэка можно считать rocket pack, топливом для которого служила перекись водорода.
Первые устройства такого рода, например, jet vest («реактивный жилет») Томаса Мура, появились после Второй мировой войны и позволяли на несколько секунд приподнять пилота над землей. После этого начались многолетние разработки по заказу американских вооруженных сил. В апреле 1961 года, через неделю после полета Юрия Гагарина, пилот Гарольд Грэм совершил первый в истории полет с помощью персонального реактивного устройства и провел в воздухе 13 секунд.
Наиболее успешная модель реактивного ранца, Bell Rocket Belt , была изобретена в том же 1961 году. Предполагалось, что с помощью этого аппарата военные командиры смогут перемещаться по полю боя, проводя в полете уже до 26 секунд. Позднее военные сочли разработку невыгодной из-за высокого расхода топлива и сложностей в эксплуатации. Поэтому основное применение устройство получило в съемках фильмов и постановках шоу, в которых необычные полеты всегда вызывали всеобщий восторг.
Популярность Bell Rocket Belt достигла своего пика в 1965 году, когда на экраны вышел новый фильм Бондианы «Шаровая молния» , в котором знаменитому спецагенту удалвалось ускользнуть от преследователей с крыши замка именно с помощью такого устройства. С того времени появлялись всевозможные вариации моделей реактивных ранцев. Вскоре создали и первый гаджет с настоящим турбореактивным двигателем - Jet Flying Belt, который продлил полет до нескольких минут, но оказался чрезвычайно громоздким и небезопасным в использовании.
Идея создания своего джетпэка появилась у новозеландца Гленна Мартина еще в 1981 году. В процесс создания аппарата он вовлек и свою семью: жену и двоих сыновей. Именно они выступали в качестве пилотов на первых тестовых запусках устройства в их семейном гараже. В 1998 году специально для разработки новой версии аппарата была образована компания Martin Aircraft. Ее сотрудники, а также исследователи из университета Кентербери помогли изобретателю достичь желаемого результата. В 2005 году после выпуска нескольких пробных моделей разработчики смогли добиться устойчивости устройства во время полета - и уже через 3 года успешно провели первый показательный полет на авиашоу в американском городе Ошкош.
В начале 2010 Mаrtin Aircraft объявила о выпуске первых 500 моделей, каждая из которых обойдется покупателю в 100 000 долларов. Как полагает компания, с ростом производства и продаж джетпэк будет стоить примерно как средний автомобиль. В этом же году журнал Time назвал Martin Jetpack одним из лучших изобретений 2010 года. Стартовые продажи уже начались - по словам разработчиков, компания уже получила уже более 2500 запросов.
Из-за малого веса устройства пилоту джетпэка не требуется лицензия на полеты в США (условия могут отличаться в других странах). Тем не менее, перед запуском предусмотрен обязательный обучающий курс от Martin Aircraft.
«Если кто-то считает, что не будет покупать джетпэк, пока он не будет размером со школьный рюкзак, это его право, - рассказывает Мартин. - Но нужно понимать, что тогда он не сможет купить джетпэк на протяжении всей своей жизни».
Специальной системы регуляции подобного воздушного транспорта в США пока нет, однако, по сообщениям создателей, Федеральная администрация по авиации (FAA) разрабатывает проект введения ЗD-магистралей в небе, основанных на сигналах GPS.
Человек во все времена рвался в небо. Почти столетие назад его мечта осуществилась в полной мере - человек смог не просто оторваться от земли, но и парить в небе. С этого самого момента инженеры и конструкторы всех мастей и стран «упражняются» в создании самых невероятных летательных аппаратов.
1. М2-F1
Стоит сразу сказать, что сами создатели в шутку прозвали свое творение «летающая ванна». Достаточно одного взгляда на фото этого аппарата, чтобы понять, за что он получил своё прозвоще. Летательный аппарат был создан NASA в 1963 году. Полетал он всего три дня. Инженеры надеялись на то, что он поможет им разработать капсулу приземления для пилотов и астронавтов нового поколения. Не получилось.
2. McDonell Douglas X-36
На первый взгляд в этом самолете мало чего удивительного. На самом деле это не так. У машины нет хвоста, но при этом она вполне успешно летает. Аппарат был создан в 1997 году с одной единственной целью - испытание потенциала бесхвостных машин. Предполагалось, что он будет управляться с земли дистанционно.
3. Ames AD-1
Еще один экспериментальный самолет, который на удивление смог подняться в небо. Данная машина считается первым самолетом в истории, использующим косое крыло. Построили его в 1979 году. Тогда же машина совершила и свой первый полет. К 1982 году его освоило 17 летчиков. После закрытия программы машину поставили в музей Сан-Карлос, где ее можно увидеть и сегодня.
4. Boeing Vertol VZ-2
Еще один «первый в мире», на этот раз в области поворачивающегося крыла. До этого проекта Boeing ни у кого не получалось создавать подобные летательные аппараты. Машина имела вертикальный взлет и посадку. Свой первый полет с зависанием в воздухе аппарат совершил в 1957 году. После серии успешных испытаний его подарили NASA.
5. МИ В-12
А вот кое-что отечественное. Вниманию читателя - самый большой вертолет в мире (любят в СССР все самое большое, однако!). Создан аппарат был конструкторском бюро им. М. Л. Миля еще в 1959 году. Через 10 лет машина поставит абсолютный мировой рекорд подъема 40 тонн груза на высоту 2 250 метров. Этот рекорд не побит до сих пор. В 1971 году вертолет стал звездой показа в Париже, а затем и звездой показа в Берлине.
6. VZ-9-AV Avrocar
Человек давно мечтал научиться летать как птица, и летательные аппараты - именно то, к чему привело его это стремление и научно-технический вектор развития человечества. Летательные аппараты - длинная ветвь эволюции и прогресса, начиная первыми неудачными попытками создать мускулолет (вроде того, с которым оплошал Икар) и заканчивая современными «Боингами», истребителями, бомбардировщиками, космическими аппаратами - всем, что позволяет нам перемещаться, минуя сушу и море. Несмотря на, казалось бы, невообразимо сложные технологии, лежащие в их основе, летательные аппараты по большей части считаются относительно безопасным и быстрым средством передвижения. Особый резонанс вызывают лишь трагедии, уносящие жизни сразу нескольких сотен человек. Впрочем, желание человека - закон, и можно с уверенностью сказать, что он перевыполнил план по повторению подвига пернатых мира сего.
Hybrid Air Vehicles, компания, построившая летательный аппарат Airlander 10 (самый длинный в мире летательный аппарат, известный также как «летающий зад» за свое сходство с задницей), заявила, что ее нынешний прототип перестраиваться не будет, однако она займется созданием нового поколения летающих дирижаблей. HAV уже получила одобрение от Управления гражданской авиации на создание новой серии летательных аппаратов, запланированной на начало 2020-х.
Большинство современных беспилотников имеют такую конструкцию, которая позволяет эффективно двигаться лишь в одном-двух направлениях. К примеру, привычное расположение винтов в верхней части летательного аппарата дает хорошую подъемную силу, но позволяет двигаться лишь в положении, параллельном земле, не давая «переворачиваться», что может быть большой проблемой в условиях сильного ветра. Совсем иной подход используется в беспилотнике Omnicopter, пропеллеры которого расположены таким образом, что аппарат одинаково эффективно может двигаться в любом направлении и, по сути, не имеет ни «верха», ни «низа».