Стрекоза – это Драгонфлай, сверхлегкий самолет. Самолёт изготовлен для буксировки дельтапланов в воздух
В прошедшие выходные мне предложили съездить посмотреть Стрекозу. Это оказался Первый Крымский Драгонфлай пилот Александр Мусийко
1.
Оказывается Стрекоза – это Драгонфлай, сверхлегкий самолет. Самолёт изготовлен для буксировки дельтапланов в воздух. Дельтаплана у нас не было, но абсолютно открытая кабина, точнее, отсутствие кабины дало возможность насладиться полётом.
2.
Драгонфлай (Стрекоза) производится в Австралии компанией LiteFlite с 1990 года. Изготовлено на сегодняшний день более 130 самолетов. Самолёт Драгонфлай получил международное признание за его возможность летать на низкой скорости и большой маневренностью.
3.
Самолёты Драгонфлай летают в 12 странах мира. Стрекоза – постоянный участник национальных конкурсов по дельтапланеризму в Австралии, ему дали также прозвище “Great Australian Bush Plane”.
4.
Производитель позиционирует Драгонфлай как самолет не только для буксировки планеров. Для этого самолета нет необходимости в большой взлетной полосе. На этом самолете просто весело летать. На Драгонфлае два места с двойным управлением.
5.
Предполетная подготовка
6.
Управление самолётом осуществляется вот по таким приборам. Меня несколько удивляет, так как привычно видеть много датчиков, клавиш, переключателей, да даже на самодельном самолете всего гораздо больше
7.
Вид сзади несколько напоминает автожир
8.
Топливо размещено в совершенно неожиданном месте: между пассажиром и пилотом пластиковая канистра
9.
Пассажирское место
10.
Другой ракурс пассажирского места
11.
Система безопасности Драгонфлая
12.
13.
Заправка топливом
14.
Прекрасный вид «Под крылом самолёта…», хотя, мы еще не летим
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Ну и перед полетом непременная крымская картина: коровы, козы, овцы
21.
22.
23.
Продолжение — полёт над пригородом Симферополя
irina-foto.ru
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.
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 vote[s]tailytales.ru
Самолет «Стрекоза» — Паркфлаер
Долго думал куда ставить мотор, чтобы при посадке не ломать винт и крепление мотора (как это обычно бывает). Сначала хотел сделать двигатель сзади, толкающий, но 16-ти сантиметровый винт не позволял прикрепить туда мотор, ибо его поднимать надо было минимум на 8 см, что выглядело, как минимум, не очень красиво. Поэтому, стал делать по своему стандарту. Единственное, чем этот самолет отличается от моих предыдущих моделей, это хвостом, выступающим сверху. Отсюда и название «Стрекоза»Делать решил «бутербродом», по моему мнению, это наиболее крепкая пенопластовая конструкция и легко обрабатывается наждачкой.
Начертил, вырезал и склеил между собой одинаковые части, вдоль вклеил распиленную линейку до ширины 1,5 см. Она держит хвост и часть корпуса самолета (примерно, до аккумулятора)
Далее видно, что я уменьшал каждый пеопластовый слой, чтобы в будущем создать закругленную форму. Постоянной оставалась только верхняя и передняя часть.
После этого зашкурил неровности и приклеил хвостовую часть. Вдоль стабилизатора вклеена длиная «зубочистка» или, проще говоря, деревянная палочка для шашлыков.
Приступил к изготовлению крыльев. На 1\3 крыла вдоль так же вклеена линейка. Размах 1 м, ширина 8 см. Плюс, в скором времени, будут добавлены элероны и ширина составит 9,5 см.
Сервомашинка руля высоты.
Вот так выглядит почти готовя модель. Крылья решил сделать на резинке и впервые устанавливаю серво элеронов спереди крыла, а не в самом крыле. Объясняю почему:
1. При ударе резинки растягиваются, тем самым, не отламывая крылья от фюзеляжа.
2 . Так удобно. Крылья можно полностью снять с модели и они не будут связаны проводом серво, другими словами, я могу их убрать совершенно в другой пакет (фото ниже).
Модель полностью готова! Не думайте, что я из-за какой-то символики выбираю цвета для модели, перестаньте искать в этом «скрытый смысл». Желтый скотч я взял потому, что при наклеивании слой на слой они не надют темный оттенок, как, например, синий или красный.
Первый полет прошел успешно, самолет идет очень хорошо, но мне он показался резким. Может быть потому, что я уже полгода не летал и отвык немного.
Вот видео полета
Электроника:
HobbyKing Donkey ST2004-1550kv Brushless Motor
Товар http://www.parkflyer.ru/ru/product/103957/ Hobby King 2.4Ghz 4Ch Tx & Rx V2 (Mode 2)
Товар http://www.parkflyer.ru/ru/product/8338/ HobbyKing 10A ESC 1A UBEC
Товар http://www.parkflyer.ru/ru/product/386758/
Аккум 500 МаЧ, 11.1В . Не мало, летает долго, минут 20 пускаю.
Вес не знаю, как только найду возможность взвесить, то отредактирую, напишу. Но, думаю, грамм 300.
P.S Чертежей не делал, строил на ходу.
На этом у меня все, с уважением, Каленов Павел, Гаврилов-ям, Ярославская область, Россия.
www.parkflyer.ru
Самолет-тренер «Большая стрекоза» — Паркфлаер
В этой статье я расскажу про забугорный самолет FT Old Fogey.
Я новичек в авиамодельном деле, поэтому для начала, по совету рс авиэшена собрал цессну 150 и заказал под нее аппаратуру, но как оно и должно было оказаться — модель получилась слишком тяжелой из-за неопытности в постройки модели! А получилась она аж 426 грамм, и следуя из этого на 3s летала ОЧЕНЬ быстро!!! А вот кстати и она!Сколько крашей, сколько ненужных усилений(по неопытности) привели меня к тому, что я начал поиск новой, очень легкой и очень медленной модели! «Летая» в просторах интернета, я наткнулся на забугорный сайт, в которой была вот такая замечательная модель!
Можете верить, можете не верить, но почему то я в нее сразу влюбился! Это наверняка авиамодельное чутье:), поэтому я решил заняться постройкой этой замечательной модели-тренера для новичков!
К сожалению фотографии постройки этой модели не сохранились:(, но вы можете посмотреть их на забугорном сайте! Ну начнем!!!
На изготовлении этой модели ушло где-то 3-4,5 листа 3мм потолочки! Вырезается эта модель не сложно, мелких деталей нет, шпанголдов почти нет! Эта модель состоит из 2х половинок фюзеляжа, «брюха» модели, киля, стабилизатора и естественно крыла! Кстати совсем забыл: модель управляется рулем высоты и рулем направления, тем самым это облегчило сторительство, вес крыла и более менее хорошая управляемость(модель будет поворачивать как элеронами за счет загнутых «ушек» крыла).
Склеиваются все детальки легко и просто! Единственное что у меня вызвало затруднения в этой модели — это сборка крыла(наверное из-за неопытности).
На забугорном сайте советуют склеивать клеевым пистолетом, но он добавляет много веса, поэтому я советую клеить титаном или подобным клеем для потолочки! А чуть не забыл: на забугорном сайте делают мотораму сменной, тем самым пользуясь одной парой электроники на много моделей, но я от этого метода отказался, за отсутствием других моделей:).
Собрав потолочную модель, я занялся установкой электроники! Сервоприводы я решил расположить не под крылом, а в хвосте модели(чтобы поймать центровку). Сервоприводы у меня стоят на модели по 9грамм(хотя хватило бы и пяти:))
Мотораму я решил сделать из квадрата пеноплекса, вес моторамы получился 7грамм!!! Движок я использовал слоечный 2205с! Винт 9х6(другого не было, хотя нужно ставить сюда 8х4)
Регулятор у меня бердс 8-10ампер, регуль ОЧЕНЬ хороший т.к. летал на 3s на этом движке и ему хоть бы хны:). Аккумулятор у меня 2s на 1000mah, для этой модели очень тяжелый, но другого не было:) Весит аж 74 грамма!
Систему радиосвязи я использовал турингу 6х непрограммируемую, приемник(также как и акб) я прицепил на липучку к мотраме из пеноплекса! А вот и пульт
Забыл сказать про крыло: крыло получается очень хлипким поэтому ОБЯЗАТЕЛЬНО необходимо его усилить рейкой! Ну врод как все:), вот моя готовая модель!
Видеозаписей с полетами пока что нет, но скоро я их запишу и покажу на всеобщее обозрение:)!!!
В ИТОГЕ: эта модель сделана специально для новичков которые хотя научиться летать, собирать ее очень легко и очень быстро(опять же плюс для новичков) и в полете она показала себя просто изумительно!!! На 20% газа летатит как пушинка! Кстати весит она у меня всего 230 грамм!!!!!
А вот полет наших забугорных друзей на этом аппарате!!!
С уважением Дмитрий, 15 лет.
Всем желаю удачных полетов:)……..
www.parkflyer.ru
Стрекоза — первый вертолёт-истребитель | КУР.С.ИВ.ом
Автор статьи: Сергей Курий
Статья из рубрики «Культурная зоология»
«Где гнутся над омутом лозы,
Где летнее солнце печет,
Летают и пляшут стрекозы,
Веселый ведут хоровод.
«Дитя, подойди к нам поближе,
Тебя мы научим летать,
Дитя, подойди, подойди же,
Пока не проснулася мать!
Под нами трепещут былинки,
Нам так хорошо и тепло,
У нас бирюзовые спинки,
А крылышки точно стекло!
Мы песенок знаем так много,
Мы так тебя любим давно —
Смотри, какой берег отлогий,
Какое песчаное дно!»
(А. Толстой)
Жарким летним днём многие наши соотечественники выбираются из душных городов к водоёмам, чтобы заняться русской разновидностью медитации — рыбалкой. Но даже в самом укромном месте рыбаки будут окружены глазастыми насекомыми с телом самолёта и крыльями вертолёта, которых в Англии называют dragonfly, во Франции — demoiselle, а у нас — стрекозами.
Стрекозы летают днем, а ночью отдыхают, прицепившись к стеблям.
Живые вертолёты прошлого
«…И когда запевала свой гимн стрекоза,
Меж зеленых ладов проходя, как комета,
Я-то знал, что любая росинка — слеза.
Знал, что в каждой фасетке огромного ока,
В каждой радуге яркострекочущих крыл
Обитает горящее слово пророка,
И Адамову тайну я чудом открыл».
(Арсений Тарковский)
320 млн. лет назад не было еще ни рыбаков, ни птиц, ни птеродактилей. Пока четвероногие амфибии и рептилии еще робко ютились около водоёмов, стрекозы — первыми из живого мира — совершили выход в воздушную среду. Летали они не слишком искусно, зато размеры имели солидные.
Если у самой крупной из современных стрекоз — Megaloprepus caerulenta из Южной Америки — размах крыльев составляет 19 см, то у древней стрекозы меганевры он достигал, по одним данным, 75 см, по другим — чуть менее метра. Это самое крупных из известных насекомых уже тогда было опасным и прожорливым хищником, практически не имевшим конкурентов. Добыча меганевры ненамного уступала ей в размерах — растительноядные и медлительные диктионевриды достигали размеров голубя и через какое-то время были истреблены стрекозами как вид.
Отпечаток доисторической стрекозы меганевры (Meganeura).
Почему же стрекозы (да и другие насекомые) так измельчали в будущем? Начать стоит с того, факта, что 300 млн. лет назад содержание кислорода в воздухе было не 21%, как сейчас, а 35%. Буйно растущие плауны, хвощи и папоротники активно насыщали атмосферу кислородом, а потреблять его особо было некому. Не сформировались даже грибы и бактерии, ответственные за разложение, поэтому на процессы окисления кислород не расходовался. В результате, умершие растения не гнили, а каменели, образовав впоследствии залежи хорошо известного каменного угля (из-за чего весь этот период назовут каменноугольным).
В каменноугольных лесах порхали такие гигантские стрекозы, как меганевра и стенодиктия. Последняя имела дополнительную пару маленьких крыльев.
Теперь обратимся к дыхательной системе насекомых. Аналог нашей крови у них есть. Называется он геолимфа, но переносом кислорода геолимфа не занимаются. Насекомые дышат через особые трубочки — трахеи — расположенные в брюшке, воздух в которые поступает как бы сам собой — из-за разности давлений. Пока кислорода было много, трахеи могли быть длиннее, а насекомые, соответственно, больше. Когда же содержание O2 упало, эпоха гигантских шестиногих закончилась. И рыбакам не грозит сломать удочку, присевшая отдохнуть, меганевра.
Ахтунг! Ахтунг! В воздухе стекоза!
«Бродят в траве золотые букашки.
Вся голубая, как бирюза,
Села, качаясь, на венчик ромашки,
Словно цветной самолет, стрекоза».
(С. Маршак)
«Стрекозы атакуют самолет
На высоте
Средь бела дня…»
(Е. Летов)
Хотя потомки стрекоз и уступают предкам в размерах, зато в искусстве полёта они достигли настоящей виртуозности. Их две пары крыльев совершают довольно простые движения, но работают поочередно (пока одна пара опускается, вторая поднимается). Это позволяет стрекозам резко менять направление полёта, зависать в воздухе и даже отлетать задом.
М. С. Гиляров:
«…нашему энтомологу Ю. М. Залесскому удавалось заставить стрекоз летать на «протезах»: он обрезал стрекозе крылья, оставляя только основание крыла, к которому осторожно приклеивал крыло другой стрекозы или даже бабочки, и стрекоза на чужих крыльях, хоть и плохо, но летала!»
Даже такая искусная летчица, как муха, обычно обречена, если попала в прицел стрекозы.
Про «прицел» стоит рассказать особо. Глаза у нашей героини огромные (помните, популярные в 1970-х годах очки-«стрекозы»), что позволяет ей иметь обзор чуть ли не в 360 градусов. Как и у многих насекомых глаза стрекозы состоят из множества маленьких глазков — фасеток — благодаря которым изображение складывается на манер мозаики.
Таких фасеток у стрекозы рекордное количество (до 28 тыс.), и они делятся на два типа. Фасетки верхней части глаза различают только черно-белую гамму, что очень важно, когда нужно рассмотреть добычу на фоне ясного неба. А вот когда жертва намечена, стрекоза поднимается над ней, чтобы схватить. И здесь уже важно различать добычу на фоне земли. Поэтому нижние фасетки умеют различать цвета, и различают их намного больше, чем глаз человека. Если сетчатка человека поглощает лишь три спектра — красный, зелёный и синий (остальные цвета результат «смешивания»), то фасетки стрекозы — пять, что позволяет ей видеть в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах.
Понятно, что видит стрекоза для насекомого неплохо — на расстоянии до 8-10 м. Кроме того её частота зрения в 4 раза превосходит человеческую. Условно говоря, если человек видит 24 кадра в секунду, то стрекоза — около сотни.
При таком зрении и летучести стрекоза закономерно стала одним из самых опасных шестиногих хищников воздуха. К тому же она чрезвычайно прожорлива — будь это насекомое размером с человека, оно бы вполне смогло умять за день целого теленка.
Своих мелких жертв стрекоза съедает прямо на лету, а тех, что покрупнее — ловит шипастыми лапками, сложенными в корзинку. Пасть у нее внушительная: острые, как шипы, максиллы накалывают жертву и вращают, как на вертеле, пока зазубренные мандибулы ее перемалывают. Слава Богу, этот ротовой аппарат совершенно безобиден для нашей кожи.
Стрекозы делятся на две группы. Разнокрылые (бабки, коромысла) — имеют крупные размеры и не умеют складывать крылья.
Равнокрылые (лютки, стрелки, красотки) помельче, крылья складывают, но летают похуже.
Зато стрекозы оказались весьма полезными для авиаконструкторов. Пишут, что знаменитый Сикорский разработал один из вертолётов, взяв за образец стрекозу. Помогла она и при создании реактивного самолётного двигателя. Дело в том, что первые реактивные двигатели создавали такую вибрацию, что буквально разваливались на куски. Выход был найден, когда обнаружилось, что стрекоза гасит вибрацию при помощи небольших пятнышек на концах крыльев.
Стрекозы не только искусные, но еще и быстрые летуны — они развивают скорость до 50 и больше км/ч. К тому же они еще и неутомимы, что позволяет им периодически собираться в огромные стаи и совершать дальние перелёты. Так в 1817 г.стрекозиная стая летела над Дрезденом в течении 2-х часов, а в 1883 г. над шведским г. Мальме «парад стрекоз» и вовсе продолжался с утра до вечера. В 1947 г. огромная стая стрекоз вторглась в Ирландию со стороны моря. При этом ни в Англии, ни во Франции она замечена не была. Значит, скорее всего она летела с берегов Испании, преодолев морской путь чуть ли не в тысячу км. Подобные случаи издавна считались у людей дурным предзнаменованием. Что до учёных, то они точных причин массовых перелётов пока не установили, но предполагают, что так стрекозы ищут новую среду обитания.
Стрекозы, стрекозлы и стрекозлята
«В воде родится, а воды боится»
(загадка)
Наверное, многие из вас видели, пары, как будто сросшихся, «закольцованных» стрекоз. Нетрудно догадаться, что подобной «кама-сутрой» они складываются ради процесса размножения. Процесс этот достаточно изощрен. Сперва самец откладывает мешочек со спермой (сперматофор) в ямку на своем третьем членике. Потом хватает самку за шею клешнеобразными придатками на конце брюшка и таскает «невесту» до тех пор, пока она не поднимет свой задний конец брюшка к сперматофору и тот не попадет в половое отверстие.
Спаривающиеся стрекозы.
Затем самец летит, находит место откладки яиц (какое-нибудь растение, торчащее из водоема) и, пока самка откладывает яйца в воду, летает над ней и отгоняет конкурентов (иногда семья участвует в процессе, еще будучи сцепленной).
Из яйца вылупляется личинка, похожая на папу с мамой разве только большими глазами да хищническими замашками. Для охоты у личинки имеется внушительная челюсть с коготками на концах, способная далеко выдвигаться и хватать всякую водную живность — других личинок, червей, головастиков, мелких рыбок, а при недостатке оных — и своих братьев.
Складная челюсть личинки стрекозы.
Челюсть в работе.
Дышат личинки стрекоз либо при помощи жабр на конце брюшка, либо через специальные отверстия дыхальца. Передвигаются же они по принципу реактивной ракеты, набирая воду в заднюю кишку и с силой выталкивая её.
Обычно личинка стрекозы появляется во второй половине лета, зимует, а в июне превращается во взрослое насекомое. Однако процесс этот может растянуться у разных видов на два, а то и на пять лет.
Стрекоза сразу после линьки. Покровы ещё не отвердели и не пигментированы.
Биологическое значение стрекозы, в общем-то, понятно — нас она не кусает, а вот всяких мух, слепней и комаров жрет в огромных количествах.
Стрекоза — беззаботная, отважная или дьявольская?
Стрекозы в общих чертах очень похожи. А вот отношение к ним людей в разных странах разное. Почтенное отношение к стрекозам характерно для Японии. В «Летописи Японии», составленной в 720 г. приводится немало красивых легенд. По одной из них, император Дзимму-Тэнно однажды поднялся на гору в районе Ямато и увидел, что его страна имеет форму двух спаривающихся стрекоз. Из-за этого остров Хонсю какое-то время называли «Акицусима», т.е. «Стрекозиный остров».
По другой легенде, императора Юряку-Тэнно во время охоты укусил слепень. И тут с неба слетела стрекоза и схватила непочтительного кровососа. Император так растрогался, что назвал район, где это случилось, «Акицуно» («Стрекозья равнина»).
А в период «Сражающихся царств» (1467-1560) хищная и стремительная стрекоза стала символом воинской отваги. Ее изображением самураи украшали свои доспехи, а самих стрекоз называли «катимуси» («победители») и приносили их в жертву, моля богов о победе.
Неудивительно, что стрекоза — один из излюбленных образов японской поэзии.
Тие-ни:
«Над волной ручья
Ловит, ловит стрекоза
Собственную тень».Мацуо Басё:
«Все кружится стрекоза…
Никак зацепиться не может
За стебли гибкой травы».
Касательно того же Басё — мастера японского трехстишия хайку — существует интересная легенда. Однажды он гулял с поэтом Кикаку по рисовому полю. Кикаку увидел красную стрекозу и сложил, как ему казалось, меткое остроумное хайку: «Оторви пару крыльев Но мудрый Басё сказал: «Нужно любить то, о чём пишешь. Зачем ты убил стрекозу? Не лучше ли написать так: «Добавь пару крыльев |
Уважение к стрекозам японцы сохраняют до сих пор. В 1988 г. в г. Накамура на острове Сикоку открылся первый в мире парк под названием «Королевство стрекоз». В нём кроме огромного количества видов стрекоз, порхающих над полями и озёрами, есть здания и мосты, украшенные изображениями стрекозы. В универсаме можно увидеть плафоны стрекозиной формы, а также купить картины и вещи с изображениями отважного и красивого насекомого.
Во некоторых культурах причудливый лик и прерывистый полет стрекозы наделял ее ролью обитательницы и вестницы потустороннего мира (вспомним к/ф «Стрекоза» Т. Шадьяка с К. Костнером в главной роли).
Что касается Европы, то стрекозу там не то, чтобы ненавидели, но относились к ней с опасливым предубеждением. Достаточно привести английские названия насекомого вроде dragonfly («драконова муха»), flying adder («летучая гадюка») или devil’s darning-needle («дьявольская штопальная игла»). Недаром постоянно лгущих детей запугивали тем, что «прилетит стрекоза и зашьёт тебе рот».
Славяне тоже стрекозу не идеализировали и считали её ездовым животным чёрта.
Также стрекозу часто ассоциировали с женственностью, грациозностью, хрупкостью и легкомысленностью.
А. Брэм:
«Стрекозы… очень привлекательны на вид: все тело их стройно, легко, а тонкие прозрачные крылья кажутся как бы кружевами, почему французы и назвали их demoiselle — «девицами».Огюст Барбье:
«…Она, говорят, молодая
И гибкая, словно лоза,
Стремительная и живая,
Как ласточка, как стрекоза».Из словаря В. Даля:
«Что стрекаешь по избе, эка стрекоза, непоседа!»
«Стрекозить или стрекозничать, соваться, носиться туда и сюда стрекозою; егозить, юлить».И. Северянин:
«Вам слышался говор природы,
Призывы мечтательных веток,
И вы восхищалися пляской
Стрекоз, грациозных кокеток».
Беззаботная, легкомысленная стрекоза в русской культуре неразрывно связана с басней И. Крылова «Стрекоза и Муравей»:
«Попрыгунья-стрекоза
Лето красное пропела,
Оглянуться не успела,
Как зима катит в глаза».
Не каждый задумывается о том, с какой такой кстати стрекоза поёт, да еще и прыгает. Никакого звука кроме легкого тарахтения крыльями реальная стрекоза издать не в состоянии. Ноги же у неё совершенно не приспособлены, не то, что для прыганья, но и для обычной ходьбы.
Дело в том, что сюжет своей басни Крылов взял у французского баснописца Жана Лафонтена, а тот в свою очередь использовал древнегреческую басню Эзопа. У Эзопа главными персонажами были Муравей и Кузнечик. Муравья Лафонтен не тронул, но так как по-французски муравей — «ля фурми» — женского рода, то он заменил кузнечика другим насекомым женского рода — певучей цикадой. В результате в разговоре участвуют две женщины — хозяйственная и легкомысленная.
Во времена же Крылова слово «цикада» еще не вошло в русский лексикон, а трудолюбивый муравей был явно мужского рода. Русский баснописец почему-то не захотел использовать Кузнечика-мужчину (возможно, легкомысленность считалась совершенно немужским качеством), и героиней стала Стрекоза.
Возможно, свою роль здесь сыграло и то, что долгое время русское слово «стрекоза» имело широкое значение и относилось не только к грациозной летунье, но и ко многим другим непоседливым насекомым. Само название произошло от слова «стрек» и родственно глаголу «стрекать», т.е. жалить, колоть, скакать (отсюда и выражение «дать стрекачать»). Поэтому, употребляя слово «стрекоза», Крылов, по меткому наблюдению Л. Успенского, скорее всего, имел в виду прыгуна-стрекотуна Кузнечика (кстати, украинский вариант басни так и называется «Коник-стрибунець»).
Леонід Глібов, 1890:
«У степу, в траві пахучій,
Коник, вдатний молодець,
І веселий, і співучий,
І проворний стрибунець,
Чи в пшениченьку, чи в жито,
Досхочу розкошував
І цілісінькеє літо,
Не вгаваючи співав;
Розгулявся на всі боки,
Все байдуже, все дарма…
Коли гульк — аж в степ широкий
Суне злючая зима.
Коник плаче, серце мліє;
Кинувсь він до Мурав’я:
— Дядьку, он зима біліє!
От тепер же згину я!
Чуєш — в лісі ворон кряче,
Вітри буйнії гудуть?
Порятуй, порадь, земляче,
Як се лихо перебуть!
— Опізнився, небораче,—
Одказав земляк йому,—
Хто кохав життя ледаче —
Непереливки тому.
— Як же в світі не радіти?
Все кругом тебе цвіте,—
Каже Коник,— пташки, квіти,
Любе літечко на те;
Скочиш на траву шовкову —
Все співав би та співав.—
На таку веселу мову
Муравей йому сказав:
— Проспівав ти літо боже,—-
Вдача вже твоя така,—
А тепер танцюй, небоже,
На морозі гопака!»
Автор: Сергей Курий
июнь 2012 г.
www.kursivom.ru
Птицы и самолеты. Насекомые и вертолеты — Современные уроки биологии
Человек совсем недавно (всего сто лет) как поднялся в воздух. Зато насекомые летают уже больше 180 миллионов лет. Птицы намного меньше, однако у птиц были предки — летающие динозавры. При взгяде на жука, птицу или скелет вымершего птерозаврида глаз авиационного инженера сразу цепляется за множество «знакомых» элементов, которые образовались в результате естественного отбора.Введение
По всей видимости, насекомые — первые животные на Земле, которые «изобрели» полет. В настоящий момент неясно, каким образом это произошло, однако, освоив воздушный океан, эти летуны достигли совершенства. Тысячи лет человек восхищался этими созданиями, тоже мечтая о полете. Подняться в небо человеку помогла не сила мускулов, а мощь интеллекта. Только после того, как был накоплен экспериментальный материал — наблюдения за полетом птиц, строительство первых неуклюжих планеров и попытки летать на них, возникла и стала бурно развиваться новая отрасль человеческого гения — авиация.Поскольку законы аэродинамики едины для любого летуна, насекомые, птицы и самолеты чем-то похожи.
Стрекоза и вертолет.
Стрекозы (Odonata) — весьма распространенные хищные насекомые. Кто не видел стрекозу, тот никогда не видел природы. Эти твари очень красивы. В полете они — грозные воздушные бойцы; их способности закладывать виражи позавидует любой реактивный истребитель. По форме тела они больше всего напоминают вертолет — кабина экипажа (голова с огромными фасеточными глазами), фюзеляж (массивное тело), хвостовая балка (удлиненное брюшко), шасси (лапки) …..все на месте! Даже две пары крыльев поразительно напоминают вертолетный несущий винт.
На этом сходство не заканчивается. Форма крыла стрекозы тоже очень напоминает вертолетную лопасть. Костальная и субкостальная жилки крыла до изумления напоминают лонжерон лопасти. Подробнее об анатомии насемомых можно почитать в легко изложенной книжке профессора энтомологии Ю.А. Захваткина. Даже такой элемент лопасти, как противофлаттерный груз, присутствует на стрекозином крыле! Это птеростигма.
Птеростигма
Я не нашел никаких внятных исследований, что такое птеростигма и зачем она нужна. Например, ее считают элементом охотничьей системы стрекозы. Эта гипотеза исходит из следующих фактов: птеростигма пронизана множеством нервных окончаний и содержит зрительный пигмент родопсин. Авторы гипотезы подозревают, что стрекоза может видеть птеростигмами. Пара широко разнесенных дополнительных «глаз» на концах крыльев позволяет стрекозе лучше оценивать расстояние до добычи. Может быть, это действительно так.Однако могу отметить, что птеростигмы расположены как раз в тех местах крыла, где авиационные конструкторы располагают противофлаттерный груз. Флаттер — очень грозное явление, способное уничтожить летательный аппарат за несколько секунд. Наступает флаттер всегда неожиданно: самолет вдруг начинает бешенно трясти, и он попросту рассыпается. Множество пилотов на заре авиации погибли из-за флаттера, так и не успев понять, что случилось.
Установить причину флаттера удалось лишь в результате множества продувок в аэродинамической трубе. Оказалось, флаттер возникает на том крыле, у которого центр жесткости расположен позади (по полету) центра тяжести. Крыло самолета не может быть абсолютно жестким (иначе оно получится слишком тяжелым). Поэтому оно всегда во время полета слегка колеблется — взмахивает. Если центр жесткости и центр тяжести не совпадают, взмах сопровождается небольшой закруткой крыла (за счет инерциальных сил). Закрутка крыла приводит к небольшому изменению локального угла атаки. Если центр тяжести расположен позади центра жесткости, то взмах крыла вверх увеличивает угол атаки. Взмах крыла вниз угол атаки уменьшает. Колебание угла атаки, в свою очередь, вызывает колебание подъемной силы крыла. Если при этом частота собственных колебаний крыла совпадет с частотой изменения аэродинамической подъемной силы, раступит резонанс….и самолет развалится. Такова краткая сущность флаттера.
Поняв причину флаттера, авиконструкторы придумали способ, как избавится от флаттера раз и навсегда. Для этого крыло проектируется таким способом, чтобы центр тяжести крыла оказался впереди центра жесткости. В этом случае любой взмах крыла вверх будет уменьшать угол атаки, а, следовательно, и подъемную силу. То есть колебания быстро гасятся сами собой, и флаттер не возникает.
При конструировании авиационной (и ракетной) техники на флаттер расчитываются не только крылья. Противофлаттерный расчет выполняется для любого лючка, капота, створки, элерона, стабилизатора, закрылка, триммера и т.д.
Однако не всегда удается сконструировать крыло так, чтобы предохранить его от флаттера. Облик летательного аппарата диктуется прежде всего аэродинамикой. Это накладывает на элементы конструкции очень жесткие ограничения. Поэтому конструкторы просто идут на некоторое утяжеление планера — и в носке профиля крыла, ближе к крайним по размаху нервюрам располагают противофлаттерный груз. То есть в том самом месте, где на крыле стрекозы расположена птеростигма!
Случайное это совпадение или нет, я не знаю. Совсем недавно мне удалось найти упоминание об экспериментах, которые проводил некто Залесский Ю.М. Он удалял стрекозам птеростигмы и отпускал их, чтобы посмотреть, что будет. По его сообщениям, полет стрекоз из прямого стал «порхающим», как у бабочек. Я воздержусь от этической оценки такого варварста (хотя это мне напоминает старый анекдот про «научную» работу с тараканом: «когда таракану оторвали все лапы, он оглох»). Порхающий полет как раз и говорит об очень вероятном возникновении флаттера.
О полете насекомых
Поскольку стрекоза хищник, ее «крылья кормят». Снятый на скоростную камеру полет стрекозы выявил ряд интересных подробностей.Во-первых, стрекоза крыльями машет не постоянно. Она перемежает активный полет с пассивным, когда она 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. Продувки в аэродинамической трубе показывают примечательную особенность летательного аппарата, у которого крылья расположены тандемом (как у стрекозы). Вихревая пелена, стекающая с первого крыла, активно взаимодействует со вторым крылом. Существует очень небольшой диапазон тангажа такого летательного аппарата, когда общее аэродинамическое качество значительно увеличивается за счет интенференции крыльев. Именно в таком режиме и планирует стрекоза!
Зато в момент атаки стрекоза включает свою «силовую установку» на полную можность. В это мгновение ее ускорение достигает 15 g! Наблюдая за ней, можно услышать, как крылья стрекозы издают характерный «жестяной» звук.
Во-вторых, характер взмахов тоже весьма примечателен. Крылья движутся в противофазе — когда первое крыло идет вверх, второе идет вниз. С точки зрения аэродинамики такое поведение оправдано. Крылья уравновешивают (взаимно компенсируют) дополнительные аэродинамические силы, всегда возникающие на машушем крыле. Интенференция противофазных крыльев минимальна, что дает дополнительный плюс к маневренности — стрекоза «может быть уверена», что никакие факторы не помешают ее стремительному воздушному броску.
Загадки насекомых
Почему насекомые летают, хотя летать «не должны»
До недавнего времени считалось, что полет насекомых «противоречит» аэродинамике. Высказывалось даже мнение, что поскольку насекомые, с точки зрения аэродинамики, летать не могут, но тем не менее, летают, аэродинамика не является точной дисциплиной. Посмотрим, так ли это на самом деле.Совсем недавно в журнале «Science» появилась статья «Details of Insect Wing Design and Deformation Enhance Aerodynamic Function and Flight Efficiency». Ее авторы (пять человек) пишут об попытке численного моделирования полета саранчи (Locust). Исследование содержало два этапа.
На первом этапе живую саранчу заставляли «лететь» в аэродинамической трубе, одновременно снимая на видео завихрения воздуха вокруг ее крыльев. Воздушные струйки визуализировались с помощью дыма (см. рисунок ниже).
На втором этапе составлялась сложнейшая «цифровая модель» саранчи, учитывающая все особенности ее геометрии, которая была подвергнута «цифровой продувке». Исследователи убедились, что картина обтекания модели в точности совпадает с реальной продувкой. Затем цифровая модель подверглась упрощению — были выключены элементы, имитирующие различные мелкие детали, шероховатость и т.д. Упрощенная модель тоже подвергалась продувке. Затем результаты сравнивались. Оказалось, что мелкие детали действительно не влияют на картину обтекания, зато шероховатость уже дает небольшое отклонение. Наиболее сильно на картину обтекания повлияла форма крыльев — попытка немного изменить их форму искажала картину сильнее всего.
Вывод оказывается на удивление очевидным. Самолет аэродинамически намного проще птиц или насекомых, поэтому его летные качества легко поддаются расчету. Другими словами, для расчета рукотворных летательных аппаратов используется очень примитивная модель. Такая модель легче строится и легче обсчитывается. Попытка посчитать с помощью этой крайне упрощенной модели что-то сложное — неизбежно приводит к расхождению результатов счета и данных реального объекта. Что, кстати, дает повод невежественным людям немедленно завопить: «Ваша наука ни на что не годна». А дело, как мы видим, не в науке, а в неадекватном выборе модели.
Денег мало, длинный шмель, ты в кибитку не ходи!
Уже около сотни лет законы аэродинамики (и биологии) регулярно «опровергает» шмель (Bombus). Он даже по латыни Бомбис! Еще бы! Такая бомбочка с малюсенькими крылышками. Карлсон (который на крыше) мира насекомых!
Соотношение его веса и площади крыльев даёт совершенно нереальную нагрузку на крыло. Получалось, что шмель просто летать не может!Напомню (для тех кто не знает), что нагрузка на крыло есть отношение подъемной силы к площади крыла. Если площадь крыла у данного летательного аппарата не меняется (или меняется незначительно, например, при выпуске закрылков), то подьемная сила зависит прежде всего от скорости обтекания и угла атаки. Угол атаки бесконечно увеличивать нельзя — наступают срывные явления, качество крыла падает (а, значит, мощность, необходимая для полета растет).
Это противоречие было снято, когда замерили, с какой частотой шмель машет крыльями. Ведь от скорости обтекания подъемная сила зависит в квадрате. Чем чаще шмель машет крыльями, тем выше скорость обтекания. Однако, чтобы махать крыльями с такой частотой, шмелю необходимо иметь мышцы, по эффективности сравнимые с мышцами птиц с их «бешенным» метаболизмом. Оказалось, что у шмеля именно такие мышцы. Подробнее об этом в этой статье. Более того, наблюдения показали, что в холодную погоду шмель, прежде чем отправится в полет, несколько минут разогревает мышцы «на холостых оборотах».
Еще одна загадка возникла, когда стало ясно, что нервная система насекомого просто не в состоянии обеспечить сокращения и расслабления мышц с такой частотой. Эту загадку разгадали буквально на днях. Японские исследователи, используя синхрофазотрон (sic!) просвечивали зафиксированного шмеля в момент его полета в аэродинамической трубе. Оказалось, что шмель нервной системой для махания крыльями во время полета «не пользуется»! В его мышцах возникают автоколебания.
Стало ясно, что никаких секретов в полете насекомых нет. Они подчиняются законам аэродинамики так же, как любая летающая машина. Утверждение, что насекомые «противоречат» аэродинамике, проистекает от того, что модель для расчета была излишне упрощена и не отражала всех особенностей обтекания насекомого воздушным потоком.
Кстати, Карлсон, который живет на крыше, тоже нонсенс, с точки аэродинамики.
Птица и самолет
Здесь тоже присутствует внешнее сходство. Речь идет, конечно, о самолетах нормальной аэродинамической схемы. Голова птицы соответствует кабине экипажа, тело — фюзеляжу, присутствуют крылья и хвостовое оперение.Единственное визуальное отличие птиц от самолетов — наличие у самолетов вертикального киля с рулем направления. Руль направления служит для управления самолетом по рысканию. Дело в том, что самолет должен быть устойчивым в полете. Это означает, что он сам, без вмешательства пилота (или автопилота) должен парировать возмущение, вызванное внешними факторами, например, порывом ветра. Теория устойчивости самолета довольно сложна. Например, возник случайный крен влево. Возникает горизонтальная составляющая подьемной силы и самолет начинает «виражить» влево. В результате обтекание самолета становится несимметричным и он стремиться повернуться (как флюгер поворачивается вокруг своей оси) тоже влево. При этом его крен уменьшается, но одновременно он «клюет носом». Его скорость увеличивается, за счет этого увеличивается подьемная сила, позволяя ему «поднять нос» и снова перейти в горизонтальный полет. Траектория, которую выписывает самолет, при этом весьма замысловата. Направление самолета в результате эволюции оказывается отклонено влево от первоначального. Немного теряется высота. Такова цена поперечной устойчивости.
Что произойдет, если у самолета не будет киля? Ничего хорошего. При случайном крене самолет перейдет в пологую нисходящую спираль.
Почему птицы не испытывают подобных неудобств? Потому что обладают мощным «автопилотом» — своим мозгом. Если поручить летчику парировать случайный крен, то возможно построить самолет без киля и руля направления — он будет летать как ни в чем ни бывало. Однако при этом утомляемость летчика возрастет. (В скобках добавлю, такие экспериментальные самолеты строились. Преимуществ они не показали никаких, поэтому их строить перестали). Можно поручить эту функцию автопилоту. Однако техника, как мы знаем, отказывает. Что будет с таким самолетом при отказе автопилота, Вы уже знаете — он свалится в нисходящую спираль.
Между прочим, природа тоже «изобретала» летунов с вертикальным стабилизатором.
Полюбуйтесь на скелет птеранодона. Высокий гребень на голове является тем самым рулем направления. Самолеты с рулем направления, который расположен впереди крыла тоже строились и летали. Пример — знаменитый «Флайер-1» братьев Райт, который 13 декабря 1903 года открыл эру авиации! Наличие аэродинамического гребня у древнего летающего ящера, кстати, позволяет сразу сделать еще один вывод, даже не прибегая к сравнительной анатомии птеранодонов и птиц: птеранодон не обладал большим мозгом, позволяющим парировать случайный крен, поэтому вынужден был «отрастить» себе киль!Как летает пеликан
Не видели как летит пеликан? В полете эта птица держит шею «загзагом», в виде буквы Z.
Зачем ему такое чудачество? Ведь остальные птицы с длинными шеями (журавли, аисты, лебеди, утки… да несть им числа!) летают, полностью вытянув шею вперед. Очевидно, при таком способе полета и аэродинамическое лобовое сопротивление меньше! Однако пеликан — птица себе на уме.Здесь, видимо, придется рассказать о центровках летательного аппарата. Я уже рассказывал об устойчивости летательного аппарата. В данном случае речь пойдет о продольной центровке — координате центра тяжести относительно средней аэродинамической хорды.
У любого летательного аппарата (и у птицы в том числе) центр тяжести во время полета смещается по полету вперед или назад. Это происходит в результате выработки топлива, сброса груза, авиабомб…или птичка покакала в полете. Если центр тяжести смещается вперед, устойчивость самолета возрастает, но при этом ухудшается управляемость. Усилия на ручке управления возрастают, а на отклонение этой ручки самолет реагирует вяло. Центровка, когда управляемость самолета становится неудовлетворительной, называется предельно передней центровкой.
Соответственно, при смещении центра тяжести назад устойчивость самолета ухудшается, зато улучшается управляемость. Самолет начинает нервно реагировать на малейшее отклонение органов управления. Положение центра тяжести, когда устойчивость становится неудовлетворительной, называется предельно задней центровкой.
Самолет расчитывается конструкторами так, чтобы при эксплуатации центровка не выходила за допустимые пределы. А как быть птицам?
Пеликан вынужден использовать клюв с мешком для ловли (и транспортировки) пойманой добычи — рыбы. Чужими птенцами он тоже не брезгует. При полете его центровка может сместиться далеко вперед. Чтобы этого не происходило, пеликан и держит шею буквой «зю»! У остальных птиц такого не наблюдается. Можно возразить: тукан, со своим гиганским «пластмассовым» клювом тоже должен испытывать затруднения в полете!
Однако, во-первых, клюв тукана ажурен и легок (и при этом невероятно прочен!), а во-вторых, его шея далеко не так длинна, как у нашего друга пеликана. Так что с его центровкой ничего не случается.Заключение
Законы аэродинамики едины для любого аппарата или существа, рискнувшего оторваться от Земли и подняться в воздух. Несмотря на то, что аэродинамически самолет намного проще жука или птицы, летают они по единым принципам.biology-online.ru
 Разработка лёгкого многоцелевого самолёта короткого взлёта и посадки Т-505 «Стрекоза» на московском предприятии «Аэропрогресс» началась в 1994 году. Перед коллективом во главе с главным конструктором Е.Груниным стояла задача создать самолёт простой схемы и технологии, низкой трудоёмкости и стоимости. Т-505 может базироваться как на искусственных, так и на грунтовых площадках ограниченных размеров. Самолёт конструктивно спроектирован по принципу универсальности, что позволяет легко переходить на другие варианты без принципиального изменения основного: пассажирский на 9-11 человек. Предусмотрены следующие варианты использования самолёта: туристический, транспортный, учебный, патрульный, санитарный, десантный, фото- и радиоразведки. Т-505 построен по схеме «парасоль» с подкосным прямоугольным крылом. Многие агрегаты использованы от самолёта Т-101 «Грач» (крыло, топливные баки, стабилизатор, киль, система управления, элементы шасси). В качестве силовой установки применён турбовинтовой двигатель M-601E чешского производства с толкающим трёхлопастным винтом фирмы Hartzel. Однокилевое оперение расположено на ферменной фюзеляжной балке. Ферма конструктивно выполнена из продольных стальных лонжеронов, поперечных и диагональных раскосов. С обеих сторон фюзеляжа расположены двери пилотов и пассажиров. Механизация крыла включает автоматические предкрылки, щелевые элероны и законцовки крыла типа ЦАГИ. Шасси трёхопорное, неубирающееся, с носовой стойкой. Предусмотрен вариант шасси лыжах и на поплавках. На самолёте имеется противообледенительная и противопожарная системы. Управление самолётом сдвоеннное. Пилотажно-навигационное оборудование позволяет совершать полёты в сложных метеоусловиях. Лётно-технические характеристики
Литература
|
aviaros.narod.ru