Журнал Моделист-конструктор № 1 - Столяров Ю.С.
Скачать (прямая ссылка):
Но, как ни парадоксально, предприимчивость и напористость Флеттнера помешали развитию идеи, из которой вытекло его собственное изобретение.
Впечатляющие корабли Флеттнера и шумиха вокруг них затмили небольшой демонстрационный приборчик, построенный в Геттингенском университете профессором Гюмбелем.
Уже Н. Жуковский ясно показал, что вращающийся вокруг своей оси цилиндр в принципе ничем не отличается от лопасти: при обдувании воздухом на таком цилиндре, как и на лопасти, возникает подъемная сила.
Гюмбель, чтобы наглядно показать это сходство, решил сделать турбину, в которой вместо лопастей были бы вращающиеся в разные стороны цилиндры. Поместив ее в поток, он убедился, что она начинает вращаться. Правда, лобовое сопротивление цилиндров настолько превышало лобовое сопротивление обычных лопастей, что Гюмбель считал свою турбину не более как демонстрационным прибором для студентов.
Гюмбеля, как Флеттнера, подвела рутинность мышления Il тот и другой считали необходимым условием получения подъемной силы вращение цилиндров...
«ВОДОПРОВОДНАЯ ТРУБА» ВМЕСТО ВЕРТОЛЕТНОГО ВИНТА
І—і ели бы профессор Гюмбель посе-
*—' тил в наши дни один из английских научных центров, он с удивлением увидел бы на испытательном стенде установку, очень похожую на демонстрационный прибор, построенный им 50 лет назад, — га же ступнца, те же трубы. Только вот в чем отличие: трубы на старом приборе вращались вокруг своей оси, а здесь они наглухо болтами прикреплены к ступице. Тем не менее, когда ротор вращается, приборы показывают внушительную цифру: подъемная сила — 500 кг. Полтонны создает эта «водопроводная труба» диаметром 14 см и длиной 4 м!
Приглядевшись внимательно, можно заметить с одной стороны трубы длинный ряд небольших отверстий, из которых с шипением вырываются струйки сжатого воздуха. Действие этих струек равноценно вращению трубок в приборе Гюмбеля. Дело в том, что поперечная сила на обдуваемом воздухом цилиндре не возникает до тех пор, пока поток вокруг него симметричен. Если цилиндр начинает вращаться, поток искажается, становится несимметричным, и в результате возникает поперечная подъемная сила. Струйки воздуха, вытекающие из отверстий вдоль трубы, тоже нарушают симметричность потока н вызывают подъемную силу.
Но, спрашивается, почему эта конструкция привлекает к себе внимание авиационных специалистов? Чем она лучше обычного вертолетного винта?
Увеличение скорости полета и уменьшение длины взлетно-посадочной полосы — основные устремления авиационной мысли. Сочетание свойств вертолета на малых скоростях и крылатой машины на высоких — таким рисуется идеальный летательный аппарат специалистам. Однако вертолетный винт представ-
лял бы здесь большую опасность. После взлета в момент перехода аппарата из вертикального в горизонтальный полет вращение винта должно замедлиться. В это время он становится очень чувствительным, и резкий порыв ветра может даже опрокинуть машину. Устранить опасность могли бы вспомогательные реактивные двигатели, но это уже слишком громоздкая конструкция.
Вог если бы можно было сделать ротор с цилиндрическими лопастями! Он нечувствителен к порывам ветра, пилоту очень удобно управлять им, опасность опрокидывания практически устраняется. У такого ротора были бы и другие достоинства: он гораздо прочнее н надежнее тонких и гибких лопастей. Только вот беда: ротор с цилиндрическими лопастями не создает подъемной силы...
Тогда-то авиаторы и вспомнили об аппарате профессора Гюмбеля. Вспомнили^, проверили и убедились, что создан::^ подъемной силы вращением цилиндрических лопастей сложно и невыгодно. Гораздо более удобным оказалось использование сжатого воздуха.
В самом деле, цилиндрическую лопасть можно сделать в виде двух труб, вставленных одна в другую. Сжатый воздух по внутренней трубе доходит до конца лопасти и, вытекая из сопла, перпендикулярного к ней. заставляет ротор вращаться. Воздух же из кольцевого зазора между трубами вытекает через отверстия во внешней трубе и создает подъемную силу. В такой конструкции появляется еще одно достоинство: меняя объем воздуха, подаваемого в кольцевой зазор за один оборот ротора, можно регулировать подъемную силу лопасти и заставлять аппарат накреняться в любую сторону. Поскольку скорость выхода воздуха сравнительно невелик^В шум от работающего ротора гораз^^ меньше, чем от вертолетного винта. В тот же момент, когда машина переходит на горизонтальный полет, ротор разворачивают вдоль потока и закрепляют в положении, при котором лобовое сопротивление будет минимальным.
Вращающееся ядро, полет которого исследовал сто лет назад профессор Магнус, слишком долго оказывало, что называется, гипнотическое действие на последователей этого ученого, и они никак не могли отказаться от вращающихся вокруг оси цилиндров. Не избежал этого и профессор Гумбель. Сумей он в свое время заменить вращение цилиндров выпусканием сжатого воздуха — и он смог бы стать автором изобретения, на которое возлагают свои надежды некоторые авиационные специалисты наших дней.
32
ШХУНА ДО И ПОСЛЕ
