Нaукa о «сквозняке»

Биплан круто задрал нос, потерял скорость и сорвался в штопор. Самолёт от удара о землю рассыпался, лётчика, чудом оставшегося в живых, отправили в госпиталь. Так, во время первой мировой войны, немецкий пилот Г.Лахманн завершил свой учебный полёт. Вспомним историю. И.Ньютону на голову упало яблоко, оно включило направление, в котором нужно поразмыслить. А некоторым, чтобы поразмыслить, нужно хорошенько шлёпнуться. Мораль – чтобы что-то начать, мало быть умным, требуется ещё нечто.

В госпитале Лахманн стал размышлять над причиной аварии, ну что ещё остаётся делать, если тело замуровано в гипс. Объединив знания по теории полёта, с конечным итогом практики, лётчик понял, что разница давлений над и под движущимся крылом создаётся до тех пор, пока поток примыкает к поверхности. И что при малых углах атаки это условие выполняется легко, а при больших воздух теряет контакт с верхней поверхностью крыла и отрывается от него. Дело было вечером, делать было нечего, и пришла Лахманну идея разрезного крыла.

Сделать близ передней кромки предкрылок, который при малых углах атаки был бы плотно прижат к поверхности, а при больших бы, отодвигался. Тогда через образовавшуюся щель набегающий поток направлялся бы вдоль верхней поверхности крыла (давление), и тогда можно избежать отрыва потока. Но вот заявку запатентовать «сквозняк» патентные эксперты отказались. Разве может дырка в крыле увеличить подъёмную силу? Что делать? Лахманн, прибыв в Геттингенский университет, поведал о своём изобретении известному специалисту Л.Прандтлю. «Ему не хватает глубины»: решил специалист, и зарыл идею лётчика. В общем, Прандтль отнёсся к схеме скептически и послал Лахманна… подучиться аэромеханике.

Г.Лахманн послушно выполнил совет: стал студентом, изучил аэромеханику, построил модель, доказал работоспособность идеи. А пока идея претворялась в жизнь, в 1919 году патент на подобное устройство уже получил английский авиаконструктор Ф.Хендли – Пейдж. Г.Лахманн был очень недоволен. Конец всем спорам положила появившаяся в 1921 году классическая работа С.А.Чаплыгина. Наверное, ничего этого бы и не было, если бы авиаконструкторы знали историю. Первый мемуар Леонардо Эйлера, удостоенный премии Парижской академии наук в 1728 году, был посвящён кораблестроению – выбору наиболее выгодного расположения корабельных мачт. А в 1749 году был издан двухтомный труд «Морская наука, или Трактат о строении кораблей и управлении ими».

Издавая трактат, Л.Эйлер не знал о многовековом опыте китайцев. Им принадлежит приоритет в изобретении способа увеличения подъёмной силы крыла при больших углах атаки, достигающегося применением предкрылка близ передней кромки крыла. Правда это схема использовалась не в авиации, а на море. Особенность китайской трёхмачтовой джонки (корабля) это расположение мачт. Фок (первая мачта) и бизань (третья) смещены к левому борту относительно грота (средней мачты). Сама грот-мачта установлена, грубо говоря, по центру палубы. Наиболее выгодный вариант при курсе в бейдевинд правого галса. Это когда ветер справа с носа. Предкрылком служит передний парус (фок), крылом средний (грот). Разумеется, на разных курсах паруса джонки работают с разной эффективностью и явно очевидна несимметричность галсов. Но, такое расположение мачт позволяет одним из галсов ходить чуть быстрее, а увеличение подъёмной силы грота (как у крыла) автоматически влечёт увеличение скорости судна. И ещё одна эффективная особенность. Более жёсткие, чем матерчатые, паруса из рисовых матов, натянутые меж бамбуковыми рейками, хорошо противостоят скручиванию, обеспечивая этим эффективный угол атаки по всей высоте паруса. Всегда один из парусов работает как крыло. Если посмотреть на джонку сверху, то в несимметричности мачт угадывается знакомая аэродинамическая схема. Придумать, чтобы один предмет выполнял двойную работу, сложно, а когда изобретение увидишь в действии, оно кажется удивительно простым. Отметим, что 30-метровая джонка развивает до 15 узлов. Поверьте, это очень приличный показатель. Уверяют, что именно на подобных судах в 1281 году Великий Могол хан Хубилай осуществлял свою попытку перевезти в Японию стотысячную армию, а выражение «божественный ветер» появилось у японцев именно в те времёна.


А так же можете прочесть похожие записи

Прокомментировать

Вы должны войти чтобы оставить комментарий.