Природа не поскупилась на многообразие. Насекомых, птиц, рыб — несметное число. И все преимущественно используют машущие движители в виде крыльев и плавников, принцип действия которых далеко еще не изучен. А жаль. Ведь полеты человека в атмосфере или под водой не всегда требуют высоких скоростей передвижения. Вот бы где пригодились технические аналоги, заимствованные у живой природы.

Давно замечено, что при горизонтальном полете крылья птиц движутся в плоскости, близкой к вертикальной. Совсем по-другому машет крыльями птица, совершая посадку или зависая в воздухе. В этом случае плоскость маховых движений значительно наклонена. Еще сложнее кинематика маховых движений пчел, шмелей, мух. Крылья насекомых совершают еще и возвратно-вращательные движения относительно их продольных осей. Обратим также внимание и на тот факт, что крыло быстромашущего насекомого в отличие от крыла птицы — целая гибкая пластина. Зная все это, можно попытаться собрать гидромодель, способную совершать, наподобие насекомых, маневры в толще воды.

В основу модели заложен следующий принцип. Жесткие крылья совершают принудительные маховые движения в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса. Кроме того, они совершают еще и свободные вращательные движения относительно оси, проходящей по передней кромке крыла. При совершении маха эти движения ограничены верхним жестким упором, а при взмахе — подпружиненным упором. Следует отметить, что вращательные движения совершаются автоматически под действием сил инерции, так как центр тяжести крыла и центр давления гидродинамических сил расположены позади оси вращения крыла.

Общий вид гидромодели представлен на рисунках. Здесь же моделисты найдут все необходимые размеры.
Корпус 1 модели выполнен из алюминиевой трубки. Коленчатый вал 2 через шатуны 3 сообщает колебательные движения осям 4, которые образуют со втулками 5 шарнирные соединения. Одни концы осей соединены с шатунами, другие — образуют верхние жесткие упоры 6. На осях шарнирно подвешены крылья 7. Их свободные колебания ограничены верхними жесткими и нижними подпружиненными упорами 8. Крылья выполнены из жести и могут быть плоскими или изогнутыми в сечении. Резиномотор 9 через коленчатый вал, шатуны и оси сообщает крыльям маховые движения. Плоскость маховых движений крыльев перпендикулярна к продольной оси модели. Кроме принудительных движений, крылья под действием собственных инерционных и гидродинамических сил совершают еще вращательные движения, ограниченные лишь верхними и нижними упорами. Подъемная сила, как показали испытания, возникает только во время маховых движений крыльев.

Перед испытаниями с помощью набора пробок 10 и груза 11 из пластилина отрегулируйте положение центра тяжести и плавучесть. Необходимо добиться, чтобы при погружении модель тонула в наклонном положении, причем крылья должны быть расположены выше груза. В ходе испытаний в центре тяжести модели можно прикреплять дополнительные грузы. Несмотря на отрицательную плавучесть, модель всплывает с глубины 1 м. При этом маховые движения крыльев чем-то напоминают движения живых организмов. Изменение углов установки крыльев приводит к маневрам в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

Т.АХМЕДОВ
Журнал “Левша” №2-99г.