Главная Технологии Техника Оружие Адреналин Мастер- класс Российская наука Карта: 1 2 3 4 5 6 7 Мастер-класс - Бумажные крылья

Беспилотные, бесшумные, экологически чистые
Во что может превратиться старая детская забава, если подойти к ней серьезно. Самолетики из бумаги делают и запускают вполне взрослые люди. Игра с огнем

Что вы думаете о нерадивом студенте, который, вместо того чтобы усердно грызть гранит науки, швыряет в отвернувшегося преподавателя бумажные самолетики, сложенные из тетрадных листов? Что он не сдаст экзамен, не получит диплом и сгинет в безвестности, так и не добившись в своей жизни ничего путного? Вовсе не обязательно. Вполне возможно, что он выиграет главный приз на международных соревнованиях по конструированию и запуску бумажных самолетиков Red Bull Paper Wings, как это сделал в 2006 году в Зальцбурге студент-математик из Бразилии Нугейра Нунез. Семь причин не строить стимпанк-машину

Оказывается, увлечение бумажными самолетиками, которое на первый взгляд кажется по-детски несерьезным, захватило умы множества людей по всему миру. В этом увлекательном хобби сочетаются древнее восточное искусство оригами (складывание бумажных фигур), аэродинамика, сложные теоретические науки (физика, математика, топология) и даже физическая культура (умение правильно запустить модель). Парители

Спорт строгих правил Самолет из коробки

Red Bull Paper Wings – пожалуй, самое грандиозное соревнование «бумажных авиаторов» в мире. В состязаниях, состоявшихся в Австрии в мае этого года, приняли участие спортсмены из 48 стран. Количество участников отборочных туров, проводящихся по всему миру, превысило 9500 человек, шанс победить в финале соревнований получили и спортсмены из России. Подкованные

Участники традиционно соревнуются в трех категориях: наибольшая дистанция, наибольшее время полета и аэробатика. Первые две категории наиболее консервативны. Может ли компьютер научить летать?

Самолеты должны быть сделаны из одного листа бумаги формата А4 плотностью 80 г/м². (обычный офисный формат). Лист можно только складывать, его нельзя разрезать, разрывать, склеивать. Не допускается использование вспомогательных материалов для скрепления или балластировки (скрепки, кнопки, клей, скотч и т.п.). Мало того, самолеты изготавливаются участниками непосредственно на месте проведения соревнований из бумаги, выданной организаторами. Остается только удивляться обилию всевозможных конструкций, которые предлагают спортсмены, загнанные в столь жесткие рамки. При запуске самолета спортсмен должен стоять обеими ногами на земле. Перед броском разрешается сделать один шаг, заступ за линию старта приравнивается к поражению. Бумажные крылья

Дистанция полета измеряется от точки отрыва самолета от руки спортсмена до точки первого касания земли. Нынешний рекорд дальности полета бумажного самолетика был поставлен в далеком 1985 году. Самолет Тони Фелча Nemesis преодолел дистанцию 58,82 метра. Примечательно, что по конструкции Nemesis представляет собой несколько усовершенствованный классический офисный самолетик в семь сгибов, который умеет складывать каждый подросток. Недетские игрушки

Время полета засекается также с момента расставания с рукой до касания земли. Современный рекорд 27,6 секунды был установлен в 1998 году в США. Автор рекорда, Кен Блэкберн, – настоящий фанат «бумажной авиации», автор ряда оригинальных конструкций и множества книг по моделированию. Экологический транспорт

В категории «аэробатика» конструктивных ограничений практически не существует. Участники могут использовать листы бумаги любого размера, применять разрезы, склейки, любые вспомогательные материалы. Модели можно изготовить заранее и принести с собой. Положение тела спортсмена при запуске самолета также не регламентируется. Таким образом, участники получают полную свободу действий, лишь бы шоу удалось на славу. Акробатические самолеты выполняют самые разные пилотажные трюки, в том числе петли, бочки, волны (полеты вверх-вниз). Сложность и чистота исполнения трюков оцениваются компетентным жюри. Душа алюминиевой банки

Как настоящие

Чтобы понять, как люди дошли до жизни такой, достаточно просто сложить самолетик средней сложности по одной из схем и запустить его. Вашим первым открытием станет то, что он действительно летает. Не беспорядочно и криво, как обычная школьная игрушка, а прямо, стабильно, быстро и далеко. Это завораживает.

Вторым открытием станет то, что сложить продвинутый бумажный самолетик не так просто, как кажется. Действия должны быть уверенными и точными, сгибы – идеально прямыми и в нужных местах. Простые конструкции прощают ошибки, в сложной же пара неидеальных углов может завести процесс сборки в тупик. Кроме того, есть случаи, когда сгиб необходимо намеренно выполнить не очень точно. Например, если на одном из последних шагов требуется сложить толстую многослойную конструкцию пополам, сгиб не получится, если не сделать поправку на толщину в самом начале складывания. Такие вещи не описываются в схемах, они приходят с опытом. Стоит ли говорить, что от симметрии и точной развесовки модели зависит, насколько хорошо она полетит.

В одной из своих книг Кен Блэкберн подробно описывает сходство бумажных самолетов с их настоящими прототипами и обосновывает, что относиться к ним стоит не менее серьезно. Ключевой момент в «бумажной авиации» – расположение центра тяжести. Создавая различные конструкции, их авторы стараются утяжелить нос самолета, разместив в нем больше бумаги, сформировать полноценные крылья, стабилизаторы, киль. Бумажным самолетиком можно управлять, как настоящим. Например, скорость и траекторию полета можно корректировать, сгибая заднюю часть крыльев подобно настоящим закрылкам, слегка поворачивая бумажный киль. Такое управление лежит в основе «бумажной аэробатики».

Конструкции самолетов существенно различаются в зависимости от цели их постройки. К примеру, самолеты для полетов на большие дистанции по форме напоминают дротик – они такие же узкие, длинные, жесткие, с ярко выраженным смещением центра тяжести к носу. Самолеты для максимально длительных полетов не отличаются жесткостью, зато имеют большой размах крыльев, хорошо сбалансированы. Балансировка крайне важна для самолетов, запускаемых на улице. Они должны сохранять правильное положение, несмотря на дестабилизирующие колебания воздуха. Самолетам, запускаемым в помещении, полезно смещение центра тяжести к носу. Такие модели летают быстрее и стабильнее, их проще запускать.

Для того чтобы достичь высоких результатов на соревнованиях, необходимо овладеть правильной техникой броска. Чтобы отправить самолет на максимальную дистанцию, нужно как можно сильнее бросить его вперед и вверх под углом примерно 45 градусов (по параболе). В состязаниях на время полета следует забросить самолет на максимальную высоту, чтобы он дольше планировал вниз. Техники запуска пилотажных самолетиков так же разнообразны, как и их конструкции. Это ноу-хау каждого любителя аэробатики.

Запуск на открытом воздухе помимо дополнительных проблем (ветер) создает и дополнительные преимущества. Используя восходящие потоки воздуха, можно заставить самолет лететь невероятно далеко и долго. Сильный восходящий поток можно найти, к примеру, около большого многоэтажного дома: ударяясь о стену, ветер меняет направление на вертикальное. Приручить такой ветер непросто. Более дружелюбную воздушную подушку можно отыскать в солнечный день на автомобильной парковке. Темный асфальт сильно нагревается, и горячий воздух над ним плавно поднимается вверх.

Восточный конструктор

Самое большое удовольствие от своего увлечения получает тот моделист, которому удается разработать собственную конструкцию бумажного самолетика. Сформулировать требуемые свойства и характеристики будущего самолета, представить себе его внешний вид, а затем сообразить, как сложить все это из обычного листа бумаги, без разрезов, склеек, грузов и скрепок, – это кажется невозможным. И тем не менее такие герои находятся, и их не так уж и мало.

За решением этой таинственной загадки стЧит обратиться к древнему искусству оригами. В VII веке нашей эры китайский мудрец Дан-Хо во время путешествия в Японию раскрыл японским монахам секрет изготовления бумаги, который китайцы бережно хранили пять веков. Первые фигурки, сложенные из бумаги, вскоре появились в японских монастырях. В японском языке слова «бог» и «бумага» звучат одинаково, хотя обозначаются разными иероглифами. Одними из первых бумажных фигурок стали коробочки «санбо», в которые японцы обычно складывали кусочки рыбы и овощей, принося их в жертву синтоистским богам.

В Средние века производство бумаги в Японии стало массовым, и оригами превратилось в аристократическое искусство самураев. Тогда же возникла культура сворачивания тайных писем. В храмах много веков шлифовались приемы и техника складывания бумаги.

В оригами существуют базовые фигуры, изначально предназначенные для решения разных задач, сформировавшиеся приемы складывания. Математики сочиняют целые диссертации о делении листа бумаги на желаемое количество частей и тому подобных задачах. Все это делает возможным именно конструирование желаемых конструкций, а не поиск случайных решений (разумеется, чтобы овладеть этим искусством, придется поломать голову). Так что вряд ли бы мы сейчас пускали самолетики, если бы не знаменитый японский журавлик.

Тест-драйв

В заключение мы предлагаем вам построить несколько самолетиков по приведенным выкройкам. Это не займет много времени, зато может доставить массу удовольствия. Пара рекордсменов – Nemesis Тони Фелча и рекордный самолет Кена Блэкберна – помогут вам установить собственные рекорды дальности и времени полета. Самолетом-дротиком Dart можно смело запустить в неприятеля – не промахнетесь. Pixie, в полном соответствии со своим именем («Эльф»), танцует в полете, а Raptor – последнее достижение бумажной технологии «стелс» – сногсшибательно выглядит и летает ничуть не хуже. Летной погоды!


Азбука оригами

Важнейшее событие в культуре оригами произошло в середине прошлого века. Рабочий-металлург Акиро Йошидзава, посвятивший себя развитию оригами, создал оригамную азбуку. В ней содержатся специальные символы для обозначения сгибов «горкой» (выпуклых) и «долиной» (вогнутых), различных приемов сгибания и разгибания бумаги, точек соприкосновения, манипуляций с фигурой (повернуть, перевернуть). Благодаря азбуке Йошидзавы оригамисты (и авиамоделисты) всего мира получили возможность делиться схемами своих конструкций, учиться на чужом опыте. Даже моделист, ни сном ни духом не слыхавший об оригами, наверняка не раз пользовался общепринятыми схематическими символами.
Крыло из стекла и стали

Место проведения Red Bull Paper Wings заслуживает особого внимания. Ангар-7 был построен, чтобы разместить часть коллекции самолетов Flying Bulls. Это место, где живут легенды. Здесь можно увидеть самолеты давних времен, в частности гигантский Douglas DC-6B с размахом крыльев 35,8 метров. Все легендарные машины восстановлены до идеального состояния и регулярно поднимаются в небо. Ангар-7 представляет собой архитектурное сооружение, выполненное в форме авиационного крыла. Внутри 100-метрового здания, построенного целиком из стекла и стали, создается впечатление чистого неба над головой. Площадь остекления составляет 7000 кв.м., металлический каркас весит 1200 тонн, а длина силиконовых швов, соединяющих стекла, составляет 16 километров. Ангар-7 – это одновременно один из лучших музеев авиации с действующими экспонатами, современная галерея искусств и архитектурный шедевр, пронизанный романтикой неба. Лучшего места для состязания авиаторов не найти.
Не думай о секундах свысока

Мировой рекордсмен Кен Блэкберн впервые познакомился с конструкцией квадратных бумажных самолетиков в возрасте всего 8 лет во время посещения любимой авиационной секции. Он заметил, что самолеты с большим размахом крыла летают лучше и выше обычных самолетов-дротиков. К неудовольствию школьных учителей, юный Кен экспериментировал с конструкцией самолетиков, посвящая этому массу времени. В 1977 году он получил в подарок Книгу рекордов Гиннесса и твердо решил побить действующий 15-секундный рекорд: его самолеты иногда находились в воздухе больше минуты. Путь к рекорду не был легким. В 1979 году старшеклассник Блэкберн достиг результата 24,9 с с помощью восходящих потоков. Ответ из Гиннесса спустил Кена с небес на землю: самолет должен был запускаться в помещении с полным отсутствием ветра. Вторую попытку Блэкберн совершил в 1981 году, уже изучая авиацию в университете Северной Каролины. К тому времени он понял, что результат зависит больше от силы броска, чем от конструкции самолета. Его лучший самолет Old Bossy в присутствии официальных лиц торжественно совершил последний в жизни полет и застрял в потолочном громкоговорителе. Не растерявшись, Кен тут же сложил самолетик из листа бумаги и побил мировой рекорд с результатом 16,89 с! Но он чувствовал, что с Old Bossy результат был бы еще лучше. Следующие две попытки вывели его результат на уровень 18,8 с. К тому времени Кену уже стукнуло 30. В январе 1998-го Блэкберн открыл Книгу рекордов и обнаружил, что был сброшен с пьедестала парой британцев, показавших результат 20,9 с. Такого Кен допустить не мог. На этот раз в подготовке авиатора к рекорду участвовал настоящий спортивный тренер. Кроме того, Кен испытал множество конструкций самолетов и выбрал лучшие. С первых же бросков рекорд пал – результаты колебались между 21 и 23 секундами. А результат последней попытки оказался феноменальным: 27,6 с! На этом Кен Блэкберн решил остановиться. Даже если его рекорд будет побит, что рано или поздно должно случиться, свое место в истории он заработал.



В стране лилипутов | Игра с огнем | Стимпанк в деталях | Семь причин не строить стимпанк-машину | Дюжина проектов | Парители | Зависаем! | Самолет из коробки | Точечная работа | Подкованные | Створки раковины | Может ли компьютер научить летать? | Спорт на букву йо | Бумажные крылья |