https://bodybydarwin.com
Slider Image

הם אמרו שזה לא יכול להיעשות!

2022

דה וינצ'י שירטט את התוכניות העתיקות ביותר הידועות למטוס מונע על ידי אדם בשנת 1485. עם זאת, רק בשנת 1977 טס הראשון באמת. טיסה דורשת הרמה, כאשר לחץ האוויר נטו הדוחף כלפי מעלה מנגד משקל כלי השיט. במשך שנים, רבים הניחו כי טיסה דורשת יותר הרמה וכוח רב יותר מכפי שגוף האדם בלבד יכול היה לספק (אם כי ההצהרות לא עשו מעט כדי לעצור ניסיונות כושלים רבים). אבל הממציאים התמידו.

מטוסים טסים באמצעות שלוש תצורות בסיסיות: כנף קבועה, כנף מתנופפת ורוטורים. בחמישים השנים האחרונות כבשו הממציאים את טיסת הכנף והנופף. עכשיו הם על סף להתגבר על האתגר הגדול ביותר עד כה: ההמראה האנכית.

כדי להטיס מסוק המונע על ידי בני אדם, ככל הנראה טייס יצטרך לייצר 500 וואט כוח. אפילו הטייס החזק ביותר לא יכול היה לקיים את התפוקה הזו, אומר אנטוניו פיליפונה, מהנדס אווירונאוטיקה מאוניברסיטת מנצ'סטר באנגליה, שפרסם שני מאמרים המנתחים מסוקים תיאורטיים המונעים על ידי האדם. "אתה יכול להרים, הוא אומר אבל במשך יותר מכמה שניות זה לא אפשרי." שמענו דברים כאלה בעבר.

טיסת כנף קבועה

האתגר : טיסת כנפיים קבועה דורשת מכסה אוויר יעיל, כגון כנף מעוקלת למעלה ושטוחה בתחתית. כשפלוד האוויר מתקדם קדימה, אוויר זורם מהר יותר על החלק העליון שלו מאשר מתחתיו, ויוצר הבדל בלחץ. כאשר הלחץ מתחת למלאכה מתגבר על הלחץ שמעליו, יש כוח כלפי מעלה נטו. רוב המטוסים משתמשים במנועים כדי להשיג תנועה קדימה מספיק, אך אנשים לא יכולים להניע רכב במהירות כמעט כל כך גבוהה.

הפיתרון : באופן כללי, ככל שהכנפיים ארוכות יותר, כך הרם יותר. בתחילת שנות ה -60 של המאה הקודמת, בוגרי הסטודנטים באוניברסיטת סאות'המפטון בנו מלאכה של 130 קילו עם מוטת כנפיים בגובה 80 מטר ותיבת הילוכים בסגנון אופניים המחוברים למדחף. זה טס שליש קילומטר אבל היו לו בעיות היגוי משמעותיות. בשנת 1977 תכנן המהנדס פול מקארדי את גוסאמר קונדור מלאכת אלומיניום ופלסטיק בגודל 70 פאונד עם קופסת אוויר קנדית על בום מול גוף המטוס. זה היה ניתן לתמרון יותר מקודמיו וטס בתמונה שמונה סביב סמנים במרחק של קילומטר וחצי זה מזה, וזכה בפרס החברה המלכותית לאווירונאוטיקה על טיסה ראשונה מבוקרת ומתמשכת על ידי בני אדם. עדיין יש מקום לשיפור. לדוגמה, מהנדסים שיפצו את זרימת האוויר של שנות ה -90 (נראה כאן) עם קצות כנפיים כפופות וכנפיים מפותלות ושיפורים המייצבים אותה במהלך סיבובים.

טיסת כנף מתנפנפת

האתגר : בעלי חיים קטנים כמו ציפורי יונק דופקים את הכנפיים שלהם מספיק מהר כדי להישאר בגובהם לגמרי מפני מתנפנפים, דוחפים יותר אוויר ממה שהם מעלה ויוצרים לחץ כלפי מעלה נטו. אבל בקנה מידה גדול, קשה לנצח די מהר כדי להישאר באוויר. אם כן, פתיתים גדולים יותר דורשים דחיפה מהדחיפה קדימה. חשבו על מנוע שדוחף קדימה מטוס כנף מתנופף, או אורניטופטר.

הפיתרון : כנפי הציפורים הגדולות מתנפנפות, אך הן גם מתפתלות קדימה ואחורה כאילו מטלטלות ידית דלת, מה שמייצר דחף נוסף קדימה. אז כסטודנט לתארים מתקדמים באוניברסיטת טורונטו, מהנדס האווירונאוטיקה טוד רייכרט ותלמידים עמיתים עיצבו את מלאכתם, ששמה סנובירד עם כנפיים ששניהם מתנופפים מעלה ומטה ומסובבים 10 מעלות. הם השתמשו בהדמיות מחשב כדי לכוונן את העיצוב שלהם. והם העניקו ל- Snowbird מוט כנפיים רחב, 105 רגל, והשתמשו בסיבי פחמן וקבלר כדי לשמור על אור. אדם מייצר כוח במלאכה של 94 פאונד באמצעות מכבש רגליים הדומה לאלה שנמצאים במכוני כושר.

ב -2 באוגוסט 2010, על שדה באונטריו, גררה מכונית את כלי השיט קדימה עד שהחליקה באוויר. ואז המכונית הפסיקה לגרור. בזמן שרייכרט עבד את מכבש הרגליים, ציפור השלג נפנפה בכנפיה ועפה בעצמה בגובה 11 רגל למשך 19.3 שניות, כשהוא נוסע 475 רגל.

טיסה מבוססת רוטור

האתגר : מסוק טס כאשר הרוטורים המסתובבים שלו מכריחים אוויר למטה, שמוריד את לחץ האוויר מעל כלי השיט ומגדיל אותו למטה. בניגוד למטוסים ואורניפוטרים, מסוקים אינם יכולים להסתמך על תנועה קדימה, מה שהופך את הטיסה למאתגרת הרבה יותר. מסוקים מייצרים גם סערה שעלולה לגרום לבעיות יציבות חמורות. כמה צוותים מנסים להוכיח שהם יכולים לכבוש טיסה אנכית על ידי זכייתם בפרס סיקורסקי של אגודת המסוקים האמריקנית, פרס של 250, 000 $ עומד על מסוק מונע אנושי שמרחף במשך דקה ופוגע בגובה מינימלי של שלושה מטרים (9.8 רגל), בעוד להישאר בתוך ריבוע של 10 מטרים.

המתמודדים : מסוק Gamera II של אוניברסיטת מרילנד הוא מסוק מרובע, כלי שיט עם ארבעה רוטורים רוחב 42.6 רגל המחוברים לתיבת הילוכים דמויי אופניים. כמה רוטורים קטנים יותר בקרקע יכולים להתרומם ביתר קלות מאשר אחד גדול. הם גם מאזנים זה את זה ליציבות טובה יותר. כל ציוץ לעיצוב שלהם הניב תוצאות טובות יותר - ביוני, טייס ישב ודיווש עם ידיו ורגליו כדי להרים את הגאמה השנייה על כף רגל מהקרקע למשך 49.9 שניות, ואז באוגוסט, טייס הושיט כשמונה מטרים .

מהנדס האווירונאוטיקה ניל סאיקי, שתכנן את המסוק הראשון המונע על ידי האדם שהתרומם בשנת 1989, חוזר עם מלאכה חדשה: הפתיחה . דוושת טייס כדי לסובב את הרוטור היחיד שלה, 85 רגל רוחב, עם ארבעה להבים, שניים מהם בעלי מדחפים בקצותיהם, המסייעים ביציבות. לכל להב יש גם דש מתכוונן וחיישן לאיתור רטט ואיזון, והתוכנה של סאיקי מציגה את זוויות הדפים בזמן אמת כדי לפצות על הנדנדות. ביוני הרים טייס את הסיבוב על שתי רגליים במשך כעשר שניות.

התחרות עדיין מתחממת. מעצב השותף Snowbird, טוד רייכרט, נרשם רשמית לפרס המסוק ביולי הקרוב עם קבוצה חדשה, אך עדיין לא פרסמה עיצוב מלא של ה- Quadcopter שלה. מרילנד ממשיכה לשפר את מלאכתה. סאיקי שואף להשתמש בפיילוט חזק יותר. וכוח המשיכה הצוותי ילחם בכולם בכל שלב.

מנהיגי פולחן כמו צ'רלס מנסון מנצלים את הצורך הפסיכולוגי הבסיסי הזה

מנהיגי פולחן כמו צ'רלס מנסון מנצלים את הצורך הפסיכולוגי הבסיסי הזה

Pinecones יכול לעזור לייעל בניינים בצורה אנרגטית יותר

Pinecones יכול לעזור לייעל בניינים בצורה אנרגטית יותר

מדענים עשו בדיוק עתה פריצת דרך לחיסון נגד מלריה

מדענים עשו בדיוק עתה פריצת דרך לחיסון נגד מלריה