O. BULANOVA
Zmeele au fost inventate în China chiar înainte ca istoricii să înceapă să-și scrie cronicile. Chinezii au început să facă primele zmee din bambus și frunze de plante. După inventarea mătăsii în anul 2600 î.Hr. Chinezii au început să facă zmee din bambus și mătase.
Manuscrisele chinezești vorbesc despre zmee în formă de păsări, pești, fluturi, gândaci și figuri umane, care au fost pictate în cele mai strălucitoare culori.
Cel mai comun tip de șarpe chinezesc a fost dragonul, un șarpe înaripat fantastic. Un dragon imens ridicat în aer era un simbol al puterilor supranaturale.
Există multe povești în folclorul chinez despre zmeii care sunt zburați atât pentru plăcere, cât și pentru afaceri. Au fost folosite cel mai adesea în scopuri militare. În plus, chinezii foloseau zmee pentru a măsura distanța dintre armata lor și zidurile castelului inamicului.
Ei spun că comandantul Han Xin, încercând să-l salveze pe împărat, a lansat un zmeu din tabăra lui și, folosind lungimea frânghiei, a determinat distanța exactă până la zidul capitalei asediate, datorită căreia a reușit să creeze un tunel.
De asemenea, cu ajutorul zmeelor, cercetașii și observatorii au fost ridicați spre cer.
Există o legendă că în 202 î.Hr. Generalul Huang Teng și armata sa au fost înconjurați de oponenți și erau în pericol de distrugere completă. Se spune că o rafală aleatorie de vânt i-a smuls pălăria generalului de pe cap, iar apoi ideea de a crea cantitate mare zmee echipate cu dispozitive sonore.
Potrivit cronicilor chineze, asediat în capitala sa împărat chinez Liu Bang i-a lansat peste tabăra rebelilor. Ar fi invizibil noapteaȘerpii, echipați cu fluiere, scoteau sunete groaznice, demoralizand soldații inamici.
În toiul nopții, acești zmee au zburat chiar deasupra capetelor armatei inamice, care, auzind urlete misterioase pe cer, a intrat în panică și a fugit.
Cu toate acestea, în Asia de Sud-Est și Noua Zeelandă, se pare că un dispozitiv care poate pluti în aer a fost inventat independent de China. Era făcut din frunze de palmier și folosit pentru pescuit, atârnând cârlige de un fir care plutea deasupra apei. În plus, era folosit de țărani ca sperietoare de grădină.
Nu uitați de semnificația religioasă a zmeilor: în majoritatea culturilor Orientul îndepărtat firul care mergea spre cer a servit drept simbol al legăturii cu zeii aerului și sufletele strămoșilor. În Thailanda, a fost conceput pentru a alunga ploile musonice.
În secolul al VII-lea Zmeul a zburat în Japonia. Poate că au fost aduse în țară de misionarii budiști în vremuri străvechi, în jurul anilor 618-907.
În Japonia, zmeii au câștigat popularitate; au început să le dea forma unei macarale, pești și broaște țestoase. Zmeii au început să apară sub formă de pânze pictate colorat.
În desenele japoneze antice puteți găsi și imagini cu zmee, care erau semnificativ diferite ca formă de cele chinezești.
Zmeii din această țară au servit ca o legătură de legătură între om și zei. Zmeii au fost zburați pentru a speria forțele malefice, pentru a proteja împotriva nenorocirilor și pentru a asigura o recoltă bună și sănătate.
Povești despre modul în care aceste dispozitive au ridicat „biscuiți” în aer, Materiale de construcțieși chiar și oamenii, sunt foarte numeroși. De exemplu, samuraiul Tamemoto și fiul său au fost exilați pe insula Hachijo. Acest Daedalus japonez a construit un zmeu uriaș, pe care fiul său a reușit să zboare departe de insulă.
Intriga este aparent un basm, dar sunt atestați istoric șerpii „Van-Van” cu o anvergură de 24 m și o lungime a cozii de 146 m. Un astfel de colos cântărind aproximativ 3 tone ar putea ridica cu ușurință o persoană în aer.
În India, luptele cu zmee au câștigat popularitate; ele atrag încă mulțimi uriașe de spectatori în timpul sărbătorii Makar Sankranti.
Zmeele s-au răspândit în Coreea. La început, utilizarea lor a fost de natură pur religioasă, iar apoi zmeele zburătoare au devenit o formă fascinantă de activitate și spectacol.
În Malaezia, zmeii erau de asemenea populari. Un zmeu tipic malaian are forma unui triunghi curbiliniu, simetric. Cadrul său este format din trei tije care se intersectează, acoperirea este din țesătură grosieră.
În Europa, desigur, au avut și o idee despre forța de ridicare a vântului. Cu siguranță, marinarilor greci de mai multe ori li s-au smuls pânzele și s-au fluturat în aer, în timp ce simplilor romani li s-a zburat pălăria de o rafală și a zburat în sus pe sfoară.
Nu este nevoie de ingeniozitate specială pentru a crea un zmeu. Și totuși adevărul rămâne: singurul lucru cu care a venit Occidentul este „dragon” (cuvântul grecesc pentru șarpe).
Deci din aproximativ 100 d.Hr. numit steag de cavalerie romană în formă de plasă de fluturi modernă, doar mai lungă. „Dragonul” s-a umflat de vânt (indicând direcția sa arcașilor), s-a zvârcolit și a înspăimântat inamicul cu fluierul său. Coada cilindrică curgătoare a girouiței, făcută din material care se răsucea ca corpul unui dragon, le-a dat călăreților încredere în sine și a creat un aspect amenințător care a insuflat teamă inamicului.
Giruetele indicau și arcașilor direcția și puterea vântului. Dar un arbore scurt nu este un fir care urcă. În comparație cu capodoperele orientale, ideea unui „dragon” ar trebui considerată foarte banală.
În general, conform tradițiilor europene, invenția zmeelor este atribuită matematicianului grec Arcitas din Tarentum, care în jurul anului 400 î.Hr. a proiectat o pasăre din lemn pe baza cercetărilor privind zborul păsărilor. Se crede că a fost inspirat de vederea unui zmeu pasăre chinezesc.
Curios recorduri de epocă despre primele aplicații practice ale zmeelor, unul dintre ei spune că în secolul al IX-lea. Bizantinii ar fi ridicat pe un zmeu un războinic, care de la înălțime a aruncat substanțe incendiare în tabăra inamicului.
În 906, prințul Kiev Oleg a folosit zmee în timpul cuceririi Constantinopolului. Cronica spune că „cai și oameni din hârtie, înarmați și auriți” au apărut în aer deasupra inamicului.
Și în 1066, William Cuceritorul a folosit zmee pentru semnalizare militară în timpul cuceririi Angliei. Dar, din păcate, nu s-au păstrat date despre forma zmeelor antice europene, proprietățile lor structurale și de zbor.
Neliniștitul Marco Polo, care s-a întors din China în 1295, și-a făcut cunoștință cu compatrioții zmeului. Mi-a plăcut jucăria, dar nu a devenit populară. Primul desen european (neterminat) al unui zmeu de tip „cobră thailandeză” datează din 1326.
În 1405, a apărut prima descriere corectă a unui zmeu - într-un tratat de tehnologie militară. Și într-o imagine din 1618 care înfățișează viața în orașul olandez Middelburg, vedem băieți care zboară zmee cu forma în formă de romb care ne este familiară astăzi.
Dar abia până în secolul al XVII-lea. zmeii au devenit comune în Europa. La începutul secolului al XVIII-lea. hobby-ul zborului cu zmee era deja extrem de popular. Zmeii erau folosiți în ochelari fascinante și diverse spectacole, și nu doar ca o jucărie inofensivă pentru copii.
Astfel, în Europa acest obiect nu a căpătat nici semnificație mistică, nici religioasă. Dar am dobândit cunoștințe științifice, deși nu imediat. În 1749, meteorologul scoțian Alexander Wilson a ridicat un termometru la o altitudine de 3.000 de picioare.
Trei ani mai târziu, Benjamin Franklin a efectuat un experiment celebru cu electricitatea în Philadelphia: în timpul unei furtuni, a zburat cu un zmeu cu o bucată de sârmă atașată de el. Totul s-a udat imediat de ploaie. Rezultat: cheia de metal din mâinile lui Franklin a strălucit. După ce a descoperit natura electrică a fulgerului cu ajutorul unui zmeu, Franklin a inventat paratrăsnetul.
Zmeele au fost folosite pentru a studia electricitatea atmosferică de către marele om de știință rus Mihail Lomonosov și fizicianul englez Isaac Newton.
Newton, când era încă școlar, a efectuat mai multe experimente practic neînregistrate cu privire la cea mai economică formă de zmeu.
În 1826, George Pocock a brevetat un cărucior condus de un zmeu: atingea viteze de până la 30 km/h, iar Pocock i-a speriat pe țărani conducând la periferia orașului Bristol într-o căruță fără cai.
În 1847, când traversau Cascada Niagara, prima frânghie a fost aruncată din mal în mal (250 m) folosind un zmeu.
Au apărut multe alte idei: de exemplu, folosirea zmeelor pentru a salva oamenii de pe o navă care se scufundă. Cercetătorii au făcut multe experimente legate de ridicarea de tot felul de sarcini, precum și de oameni. Din 1894, zmeii au fost folosiți sistematic pentru a studia atmosfera superioară.
Omul de știință australian Lawrence Hargrave a adus îmbunătățiri semnificative zmeului în anii 90. al XIX-lea În 1893, Hargrave a creat un zmeu sub forma unei cutii fără fund. Aceasta a fost prima îmbunătățire fundamentală în design din cele mai vechi timpuri.
Cutiile zburătoare ale lui Hargrave nu au fost doar un mare imbold pentru dezvoltarea afacerii „șarpelor”, dar au ajutat, fără îndoială, la proiectarea primei aeronave.
Dar curând a început era avioanelor și șerpii au fost uitați. Deși în timpul ambelor războaie mondiale au fost folosite - pe submarine pentru a îmbunătăți vizibilitatea și în trusele de salvare ale piloților pentru a ridica antena radio.
Zmeul a fost utilizat pe scară largă în observatoarele meteorologice din Germania, Franța și Japonia. 3 mai s-a ridicat la o înălțime foarte mare.
De exemplu, la Observatorul Linderberg (Germania) au realizat o ridicare de zmeu de peste 7000 m.
Prima comunicare radio prin Oceanul Atlantic a fost configurat folosind un zmeu cutie. Inginerul italian G. Marconi a lansat în 1901 pe insula New Foundlain un zmeu mare care zbura pe un fir care servea drept antenă de recepție.
La începutul secolului al XX-lea. Lucrarea la șerpi a fost continuată de căpitanul armatei franceze, Sacconey. El a creat un design de zmeu și mai avansat, care este unul dintre cele mai bune până în prezent.
Noua viață a zmeului a început în anii 50, când Francis Rogallo a inventat un design fără bare - vântul îl ținea răspândit în aer. Era un parapant care a estompat linia dintre o parașuta, un deltaplan și un zmeu.
Istoria zmeilor în China
Mulți oameni din întreaga lume recunosc că zmeii sunt de origine chineză.Prin urmare, este aproape sigur că istoria dezvoltării zmeilor în China va însemna povestea istoriei apariției zmeilor pe Pământ.Primele zmee au fost ceea ce am putea numi astăzi zmee prototip. Erau făcute din lemn ușor și aveau formă de pasăre.Desigur, era destul de logic să creăm primii zmee într-o formă care să semene cu creaturile create de natură pentru a zbura pe cer. Aceeași logică a fost folosită de europenii care au încercat pentru prima oară să se ridice pe cer atașând aripi artificiale mâinilor umane. Din păcate, ei nu au ținut cont de faptul că puterea brațelor umane nu ar fi suficientă pentru a bate aripi de dimensiunile necesare unui corp atât de mare.
Unul dintre locurile din Beijing în care oamenii își pot zbura zmeii sau pot privi pe alții cum fac acest lucru este Parcul Templul Cerului. Clienții care rezervă excursii la Beijing cu noi au posibilitatea de a solicita ca acest articol să fie inclus în programul lor.
Mai târziu, zmeii tradiționali au început să dobândească diverse proprietăți necesare pentru a rămâne în aer mult timp. Au început să fie făcute dintr-un material ușor, dar durabil, ușor de îndoit. Baza pentru zmee era de obicei mătasea, care era întinsă peste coaste. Acest design a fost probabil creat sub impresia spectacolului căderii frunzelor. Multe lucruri i-au venit în minte unei persoane când a observat fenomene naturale.
Pentru ca oamenii să aibă timp sau nevoie de o distracție atât de frivolă precum zmeele zburătoare, sunt necesare anumite condiții - cel puțin, societatea trebuie să fie suficient de dezvoltată pentru asta. China antică era o societate bine dezvoltată, iar oamenii au avut timp nu numai să lucreze și să creeze invenții și capodopere ale literaturii de renume mondial, ci și să încerce să iasă în cer - dacă nu singuri, atunci cel puțin printr-un avion mic. .
Istoria timpurie a zmeilor în China
Cele mai vechi zmee au apărut în timpul dinastiei Zhou de Est (770 î.Hr. - 256 î.Hr.). Erau făcute din lemn și se numeau mu yuan (adică zmeu din lemn). Prototipul zmeului - „pasărea de lemn” - este menționat în textul antic al lui Mozi (Mozi, 470 î.Hr. -391 î.Hr.). Mozi a fost un filozof care a trăit cu un secol mai târziu decât Confucius (551 î.Hr. – 479 î.Hr.). El a pus în contrast ideile sale cu prevederile atât ale confucianismului, cât și ale taoismului. -
O altă sursă afirmă că zmeul, sau zhi yuan, a fost folosit ca mijloc de avertizare asupra pericolului într-o perioadă care a avut loc o mie de ani mai târziu. Când orașul Nanjing (Nanjing) a fost asediat și trupele lui Hou Jing au amenințat că vor distruge orașul, un zmeu a fost lansat în aer și eliberat pentru ca orașele învecinate să înțeleagă că oamenii din Nanjing au probleme.
Modelele de zmee mai ușoare realizate din prima mătase sau hârtie au început să se răspândească în China abia în timpul dinastiei Tang (618 - 907). Bambusul a fost folosit ca material principal pentru realizarea coastelor. În acest moment zmeul a început să fie folosit nu ca un instrument practic, ci ca o jucărie, un obiect creat pentru a câștiga plăcere. La acea vreme, oamenii din China au început deja să creeze cele mai rafinate lucruri în muzică, cultură și artă. Chinezii au început deja să concureze între ei în crearea zmeelor. Zmeul nu mai trebuia doar să zboare, trebuia să fie mai bun decât alții. În timpul dinastiei Ming (1368 - 1644) și dinastiei Qing (1644 - 1912), fabricarea și zborul zmeilor au devenit o formă de artă. A fost un articol care a necesitat mult efort pentru a fi creat. Oamenii au folosit imagini cu păsări, flori și, bineînțeles, hieroglife ca elemente de design. Zmeii chinezești, la fel ca felinarele chinezești sau umbrelele de hârtie chinezești, au devenit o formă de expresie artistică.
Design de zmeu
Crearea unui zmeu constă din trei părți: crearea unui cadru, adică conectarea mai multor benzi de bambus într-una singură, lipirea și crearea unui design. În ceea ce privește cadrul, uneori o anumită parte a acestuia este mobilată pentru a crea efectul mișcării aripilor sau a cozii. După cum am spus deja, benzile subțiri de bambus sunt cel mai adesea folosite pentru coaste, deoarece se disting prin ușurință, rezistență și flexibilitate. Dintre formele ramelor, sunt foarte populare formele de păsări, fluturi și libelule. Alte insecte sau animale mitice, cum ar fi dragonul, servesc, de asemenea, drept prototipuri pentru zmee. În zilele noastre, producătorii de zmeu depășesc setul standard de idei și creează orice formă de cadru la care se pot gândi. Cu toate acestea, ele rămân neschimbate principii generale. Unul dintre aceste principii cheie este simetria. Altfel, zmeul pur și simplu nu va zbura.
Mătasea și hârtia sunt folosite ca material de bază. Mătasea este cu siguranță un material foarte frumos. Dar este, de asemenea, foarte scump și mai puțin durabil decât hârtia. Avantajele hârtiei ca material sunt că este foarte ieftină, este ușor de lucrat și puteți crea orice, chiar și cele mai complexe, modele pe ea. Tipul de hârtie folosit pentru a crea zmee este deosebit. Se distinge prin subțirea sa extraordinară și, în același timp, rezistența sporită. Această rezistență este oferită hârtiei de conținutul crescut de fibre. Datorită acestui lucru, este și foarte ușor. Adesea hârtia este tratată cu un ulei special adeziv. Pe bază se aplică doar un strat subțire din această substanță. După ce baza, din mătase sau hârtie, este lipită pe baza de bambus, ei încep să-i aplice designul. Pe hârtie sau mătase sunt desenate diverse imagini, figuri geometrice, imagini cu animale sau păsări, precum și hieroglife. Pe lângă rama de bambus și baza de hârtie sau mătase, tulpini de stuf sunt uneori atașate pentru a da zmeului un caracter special în mișcarea sa sau pentru a face zmeul să emită niște sunete.
În general, designul zmeului poate fi împărțit în două tipuri: tare (înopioare mai groase și mai puțin flexibile) și moale. Dacă zmeul este făcut după primul tip, se poate aștepta să zboare cât de sus vor ajunge corzile sau cât de departe poate vedea cu ochii. Dacă este un design moale, atunci cel mai probabil zmeul nu va atinge înălțimi mari, dar vă veți putea bucura de mișcarea sa moale și lină cu un caracter aparte.
Tradiții de zbor cu zmeu în Weifang
In oras Weifang, care se află în provincia Shandong, există tradiții speciale asociate cu zborul zmeelor. În special, sediul Asociației Internaționale de Zboruri de Zmee este situat în acest oraș, iar aici se ține și Festivalul Internațional de Zmee de la Weifang. Acest festival are loc în fiecare an, între 20 și 25 aprilie. Pasionații de zmeu din întreaga lume se îngrămădesc cu miile lor în orașul Weifang pentru a participa la competiții sau pur și simplu pentru a admira spectacolul magic și foarte colorat. La sfârșitul părții competiționale are loc o ceremonie de decernare a premiilor și se anunță „Regele Zmeelor”. Nu este de mirare că tocmai în acest oraș se află singurul muzeu din China dedicat în întregime istoriei creării și dezvoltării zmeului.
Festivalul Zmeului Weifang are loc în fiecare an, între 20 și 25 aprilie. În fiecare an, acest eveniment atrage mii de participanți și spectatori. În cadrul acestui eveniment, spectatorii au ocazia să vadă sute de zmee diferite. Tururile de la compania China Highlights, care sunt concepute special pentru vizitarea sărbătorilor și festivalurilor, sunt oferite clienților oportunitate unică luați parte la această vacanță magnifică și comunicați cu locuitorii locali și oameni din întreaga lume care sunt uniți de dragostea lor pentru zmee. Se spune că în orașul Weifang, în 1282, celebrul călător și explorator italian Marco Polo (1254 - 1324) a văzut pentru prima dată un zmeu zburat de un bărbat. După cum reiese din notele de călătorie ale lui Marco Polo (1254 - 1324), în orașul Weifang la acea vreme exista o tradiție de a verifica vântul înainte de a zbura cu un zmeu pentru a înțelege cât de reușită ar fi călătoria sa. - .
Întors în Italia, Marco Polo (1254 - 1324) a adus acolo un zmeu chinezesc, iar în curând, datorită Marelui Drum al Mătăsii, această jucărie a devenit populară în toată Europa. În Muzeul de Aeronautică și Spațiu din Washington, DC, în pavilionul dedicat istoriei zborului, pe unul dintre standuri se află o inscripție pe care scrie: „Primele mașini zburătoare create de om au fost zmeul și racheta. Au fost create în China antică?.
YUT Pentru mâini iscusite 1977 Nr. 7
Cine dintre voi nu a zburat cu un zmeu? Dar știe toată lumea ce sunt? Când au apărut?
Prima dată când un zmeu a zburat pe cer a fost acum 25 de secole. La acea vreme, nimeni nu putea explica de ce decolează zmeul și ce forțe acționează asupra lui în zbor.
La început, zmeii erau zburați pentru distracție și distracție. În țările din Est, de exemplu, au avut loc bătălii cu zmee. Două zmee au fost lansate în cer, care au fost în prealabil mânjite cu lipici și stropite cu sticlă zdrobită pe sforile care le țineau în lesă. Câștigătorul a fost cel care a văzut primul prin sfoara inamicului.
Mai târziu, zmeii au început să fie folosiți în scopuri științifice. În experimentele sale asupra electricității atmosferice, fizicianul american Benjamin Franklin a folosit zmee foarte mari. Forța de ridicare a unora dintre ele a fost atât de mare încât savantul a avut dificultăți în a le ține în lesă. Zmeele l-au ajutat pe Franklin să demonstreze originea electrică a fulgerului, să stabilească prezența a două sarcini, pozitivă și negativă și să testeze ideea unui paratrăsnet,
Și la sfârșitul secolului trecut și începutul acestuia, șerpii erau folosiți pe scară largă pentru cercetările meteorologice. Cu ajutorul lor, oamenii de știință au ridicat instrumente la o înălțime de peste 1000 m și au măsurat viteza vântului, temperatura și umiditatea aerului, presiunea atmosferică...
În zilele noastre, interesul pentru zmee nu s-a pierdut.
Gândul creator al inventatorilor din multe țări dă naștere la tot mai multe modele noi de zmee: avioane cu discuri, volante etc.
Astăzi vom vorbi despre douăzeci și trei de șerpi. Selecția include modele simple, care nu necesită forță de muncă, precum și modele mai complexe. Dintre ele, nu sunt două la fel: toți zmeii diferă unul de celălalt fie prin calitățile de zbor, fie prin design, fie prin tehnologia lor de fabricație.
Orice șarpe din această colecție poate fi făcut într-o tabără de pionieri sau în curte. Am selectat patru modele special pentru modelatorii începători. Despre ele vorbim mai detaliat (sunt combinate în figură).
Deci zmeii...
DE CE SE SUPĂ ZMEUL?
Un desen simplificat ne va ajuta să răspundem la această întrebare (Fig. 1). Fie linia AB să reprezinte tăietura unui zmeu plat. Să presupunem că zmeul nostru imaginar zboară de la dreapta la stânga la un unghi A față de orizont sau de fluxul vântului care se apropie. Să luăm în considerare ce forțe acționează asupra modelului în zbor.
În timpul decolare, o masă densă de aer împiedică mișcarea zmeului, cu alte cuvinte, pune o oarecare presiune asupra acestuia. Să notăm această presiune F1. Acum să construim un așa-numit paralelogram de forțe și să descompunăm forța F1 în două componente - F2 și F3. Forța F2 împinge zmeul departe de noi, ceea ce înseamnă că, pe măsură ce se ridică, își reduce viteza orizontală inițială. Prin urmare, este o forță de rezistență. O altă forță (F3) duce zmeul în sus, așa că să-i spunem ridicare.
Deci, am stabilit că există două forțe care acționează asupra zmeului: forța de rezistență F2 și forța de ridicare F3.
Ridicând modelul în aer (tractându-l de bară), creștem artificial forța de presiune pe suprafața zmeului, adică forța F1. Și cu cât alergăm mai repede, cu atât această forță crește. Dar forța F1, după cum știți deja, este împărțită în două componente: F2 și F3. Greutatea modelului este constantă, iar acțiunea forței F2 este împiedicată de balustradă. Aceasta înseamnă că forța de ridicare crește - zmeul decolează.
Se știe că viteza vântului crește odată cu înălțimea. De aceea, atunci când lansează un zmeu, încearcă să-l ridice la o astfel de înălțime în care vântul ar putea susține modelul la un moment dat. În zbor, zmeul este întotdeauna la un anumit unghi față de direcția vântului. Să încercăm să determinăm acest unghi.
Să luăm o foaie dreptunghiulară de carton (Fig. 2). Exact în centru îl vom atașa la axa O-O. Să presupunem că foaia se rotește în jurul unei axe fără frecare și că în orice poziție se află într-o stare de echilibru. Să presupunem că vântul bate cu forță constantă perpendiculară pe planul foii. Desigur, în acest caz, el nu va putea roti foaia în jurul axei O-O, deoarece acțiunea sa este distribuită uniform pe întreaga foaie. Acum să încercăm să instalăm foaia la un anumit unghi față de vânt. Vom vedea cum fluxul de aer îl va readuce imediat în poziția inițială, adică îl va pune sub direct
unghi față de direcția vântului. Din acest experiment rezultă: jumătate din foiță înclinată spre vânt suferă o presiune mai mare decât cea de pe partea opusă. Prin urmare, pentru ca planul foii să rămână într-o poziție înclinată, trebuie să ridicați axa rotatie O-O. Cu cât unghiul de înclinare al foii este mai mic, cu atât axa trebuie mutată mai mare. Așa se determină centrul de presiune. Iar forța vântului care menține planul într-o poziție înclinată este forța de ridicare aplicată în centrul presiunii. Dar unghiul zmeului nu rămâne constant: până la urmă, vântul nu suflă niciodată cu aceeași viteză. De aceea, dacă am lega o sfoară de zmeu la un moment dat, de exemplu, în punctul în care centrul de presiune și centrul de greutate coincid, pur și simplu ar începe să se răsucească în aer. După cum înțelegeți, poziția centrului de presiune depinde de unghiul a, iar în cazul vântului puternic, acest punct se schimbă constant. Prin urmare, pentru a face modelul mai stabil, se leagă de el un căpăstru de două sau trei sau mai multe șiruri. Să mai facem un experiment.
Să luăm un băț AB (Fig. A). Să simbolizeze și secțiunea transversală a unui șarpe plat. O atârnăm de un fir în centru, astfel încât să ia o poziție orizontală. Apoi atașăm o greutate P, nu departe de centrul său de greutate, simulând centrul de presiune. Bățul își va pierde imediat echilibrul și va lua o poziție aproape verticală. Acum să încercăm să atârnăm acest băț (Fig. 3b) pe două fire și să legăm din nou aceeași greutate de el: bățul va menține echilibrul în orice poziție a greutății. Acest exemplu demonstrează clar importanța unui căpăstru, care permite centrului de presiune să se miște liber fără a perturba echilibrul.
CALCUL SIMPLU
Ne-am dat seama de ce decolează zmeul. Acum să încercăm să-i calculăm forța de ridicare.
Forța de ridicare a unui zmeu este determinată de formula:
Fз=K*S*V*N*cos(a), unde
K=0,096 (coeficient),
S - suprafață portantă (m2),
V - viteza vântului (m/s),
N - coeficient de presiune normală (vezi tabel) și
a este unghiul de înclinare.
Exemplu. Date inițiale: S=0,5 m2; V=6 m/s, a=45°.
Găsim coeficientul normal de presiune în tabel: N = 4,87 kg/m 2. Înlocuind valorile în formulă, obținem:
Fз=0,096*0,5*6*4,87*0,707=1 kg.
Calculul a arătat că acest zmeu se va ridica în sus doar dacă greutatea sa nu depășește 1 kg.
Calitățile de zbor ale unui zmeu depind în mare măsură de raportul dintre greutatea sa și suprafața portantă: cu cât raportul dintre aceste valori este mai mic, cu atât modelul zboară mai bine.
DIN CE SĂ FACEȚI ȘERPI
Pentru a construi modele, utilizați materiale ușoare și durabile. Amintiți-vă: cu cât zmeul este mai ușor, cu atât este mai ușor de lansat, cu atât va zbura mai bine. Lipiți cadrul din șindrilă subțire, uniformă - pin, tei sau bambus. Acoperiți modelele mici cu hârtie subțire (de preferință colorată), folie sau, în cazuri extreme, ziar și șerpi mai mari cu material textil, folie de plastic sau lavsan, sau chiar carton subțire. Conectați unitățile și piesele individuale împreună cu fire, sârmă subțire și lipici. Asigurați-vă că lubrifiați firele înfășurate în jurul piesei cu lipici. Pentru căpăstru și linii de salvare, alegeți un fir subțire și puternic.
ȘERPI SIMPLI
Acestea sunt modele de hârtie pentru începători. Unele se pot face într-o oră sau două, în timp ce altele se pot face în doar câteva minute. Astfel de zmee zboară bine și nu necesită controale complexe. Deci mai intai...
Păsări de hârtie
Experiența multor cercetători a arătat că suprafața curbată a unui zmeu are o forță de ridicare și o stabilitate mai mare decât una plată de aceeași dimensiune.
Cei mai simpli șerpi ai inginerului american Raymond Ninney sunt surprinzător de asemănători cu păsările mici. Zboară bine, demonstrând o stabilitate excelentă în zbor. Există mai multe dintre ele în Figura 1 (vezi a, b, c). În doar două sau trei minute, inventatorul decupează un dreptunghi (raport de aspect 4:5) din hârtie groasă sau carton subțire, furnir și folie și îndoaie o pasăre din el. Apoi atașează un căpăstru pe corp în unul sau două locuri - și zmeul este gata. În acest fel, puteți realiza modele de orice dimensiune - totul depinde de rezistența materialului.
Următorul design (Fig. 2a) a fost dezvoltat de inventatorul american Daniel Karian. Nu este adevărat că ea amintește oarecum de păsările lui Ninney? Vă rugăm să rețineți că acestui zmeu îi conferă rigiditate un cadru din bețe de pin sau molid și aripi închise într-un semi-inel. Pentru acoperirea cadrului, autorul sugerează utilizarea țesăturii: mătase, twill, in subțire. Cei interesați pot experimenta cu un design cu două sau trei aripi. Inventatorul crede că, dacă atașați mai multe aripi similare geometric la o tijă lungă, veți obține un zmeu foarte amuzant (Fig. 26).
Atât păsările lui Raymond Ninney, cât și șerpii lui Daniel Karian vor zbura chiar și în încăperi și coridoare mari, dar cu o condiție: persoana care le lansează trebuie să se miște cu o viteză constantă.
Șerpii sunt plati...
La început, toate zmeele erau echipate cu cozi umede. Dar... Odată meteorologul canadian Eddie, care a lucrat mult cu zmee, a observat că locuitorii unui sat malaez zburau zmee fără coadă de formă patruunghiulară neregulată. Observațiile l-au ajutat pe meteorolog să-și construiască zmeul, pe care îl vedeți în Figura 3. Acest patrulater cu perechi de laturi egale seamănă cu un paralelogram. Această cifră se obține atunci când se adaugă două triunghiuri cu bazele lor, dintre care unul, ABD, este echilateral, iar celălalt, ASV, este isoscel, cu AB:SD ca 4:5. Partea AB este legată la capete cu o sfoară de metal puțin mai mică. Prin urmare, este ușor curbat. Căpăstrul este atașat în punctele O și D, iar țesătura (acoperirea) este întinsă în partea superioară, unde formează două mici pliuri. Sub influența vântului, zmeul se îndoaie și ia forma unei pane contondente. În zbor, marginile sale frontale par să respingă fluxul de aer care intră în ambele direcții, astfel încât zmeul este stabil.
Patruzeci de ani mai târziu, englezul G. Irwin a îmbunătățit designul lui Eddie (Fig. 4).
Se știe că întreruperea fluxului de aer în spatele muchiei de conducere duce la formarea unei regiuni de vârtejuri deasupra unui zmeu cu unghi obtuz. Ca urmare, stabilitatea este perturbată în cazul vântului puternic. Irwin a făcut-o simplu - a tăiat două ferestre triunghiulare în carcasă, iar fluxul care venea a început să se precipite în aceste ferestre. Poziția zmeului în zbor s-a stabilizat.
Modelul prezentat în figura 5 a fost propus de francezul A. Millier. Este alcătuită dintr-o bandă de lemn AB, trasă împreună de o sfoară într-un arc (coarda AB este de 9/10 din lungimea benzii). În punctele O și O1, două benzi identice SD și EF sunt atașate de șină (AO1=OB=0,2*AB). La fel ca șipca AB, șipcile sunt de asemenea trase împreună printr-o sfoară într-un arc și formează un hexagon echilateral în plan. Capetele tuturor șipcilor sunt prinse cu o altă sfoară care trece prin vârfurile hexagonului.
Șarpele pe care îl vedeți în Figura 6 este bine cunoscut în Coreea. Cadrul său dreptunghiular, lipit împreună din bețe de bambus, este acoperit cu material textil. Dacă dimensiunea a două laturi este considerată a fi 800, iar celelalte două - 700, atunci diametrul găurii din mijloc ar trebui să fie de 300 mm.
Priviți figura 7. Acest model, asemănător cu o pasăre de pradă, a fost inventat de americanul Sandy Langa. Inventatorul a încercat mai întâi să testeze pe el principiile zborului, împrumutate din natură. Lang a făcut fuzelajul și coada dintr-o singură fâșie de lemn. L-a despicat la un capăt și a introdus șipci rotunde ale aripilor de susținere în orificiile manșonului de lemn. Am legat partea despicată a cozii, capetele aripilor și nasul cu fir de pescuit gros - rezultatul a fost o structură foarte flexibilă. Și șipcile aripilor au fost, de asemenea, suspendate cu amortizoare din cauciuc. Șarpele lui Lang este sensibil la cele mai mici rafale de vânt. În zbor, ca un fluture, își bate aripile, modificând astfel cantitatea de susținere, forța de rezistență și stabilitatea.
...Și în formă de cutie
Figura 8 prezintă una dintre opțiunile pentru un zmeu în formă de cutie.Este stabil în zbor deoarece planurile sale portante sunt orientate spre fluxul care se apropie la un unghi optim de atac (forța de ridicare generată asupra lor este mai mare). In afara de asta, secțiune transversală poate fi nu numai pătrat, ci și rombic. Pentru un rombic, raportul dintre diagonalele verticale și orizontale este de 2:3. Adâncimea cutiei este de 0,7 ori lungimea părții mai mari a zmeului.
Cadrul este format din patru lamele longitudinale și patru distanțiere de secțiune transversală dreptunghiulară. Figura arată cum sunt conectate distanțierul și șina longitudinală.
Dar inventatorul rus Ivan Konin a propus designul unui zmeu în formă de cutie, care amintește oarecum de un avion. Are două aripi (Fig. 9). Datorită acestora, zmeul se ridică mai repede, rămâne stabil în zbor și nu se răsturnează în rafale laterale bruște de vânt.
...ȘERPII SUNT MAI COMPLEXI
Atât prin design, cât și prin utilizarea materialelor, cât și în timpul fabricării, aceste aeronave diferă de cele anterioare. Sunt mai moderne și mai sofisticate. Dar, probabil, va fi cu atât mai plăcut pentru modelerii cu experiență să le joace: să înțeleagă schema, să înțeleagă principiul zborului și să înțeleagă unele caracteristici.
propulsat cu reacție
Mulți dintre voi probabil ați observat că, dacă un râu inundă larg, debitul său devine mult mai lent. Și invers: într-un blocaj, viteza de curgere crește brusc. În aer, ca și în apă, se aplică și această lege fizică. Încercați să direcționați fluxul de aer în capătul larg al unei țevi conice (difuzor conic) și veți vedea cum se schimbă viteza aerului: va fi mai mare la ieșire decât la intrare. Pentru a obține în practică împingerea jetului (și astfel poate fi evaluată modificarea vitezei de curgere într-o țeavă), este necesară o condiție: fixați difuzorul pe o placă mare.
Când un zmeu plat este în aer, sub el se creează o zonă de presiune ridicată și deasupra lui o zonă de presiune scăzută. Sub influența diferenței de presiune, fluxul de aer se sparge în difuzor și trece prin conductă. Dar difuzorul este conic, astfel încât viteza debitului de ieșire va fi mai mare decât debitul de intrare (amintiți-vă un râu). Aceasta înseamnă că difuzorul funcționează ca un motor cu reacție.
În Figura 1 (vezi pagina 6) vezi un zmeu al englezului Frederic Benson, al cărui design folosește efectul de difuzor. Inventatorul susține că propulsia jetului nu numai că mărește viteza de ridicare a zmeului, dar îi oferă și o stabilitate suplimentară în zbor.
Designul unui zmeu cu jet este destul de simplu. Două bare transversale dreptunghiulare sunt fixate transversal în centru și legate la margini cu un fir puternic. Pe acest cadru este instalat un difuzor îndoit din hârtie groasă sau folie. Acoperirea este obișnuită: hârtie, țesătură...
Conform principiului WUA
Se știe că vehiculele cu perne de aer (AHV) se ridică din cauza diferenței de presiune: presiunea sub partea inferioară este întotdeauna mai mare decât în partea de sus. Iar stabilitatea dispozitivului este creată de un dispozitiv special care distribuie uniform fluxul de gaz de-a lungul întregului perimetru.
Inginerul american Franklin Bell a demonstrat că dispozitivele similare AVP-urilor pot zbura în aer. Fantezie? Nu. Modelul de zmeu este un martor în acest sens (Fig. 3 la pagina 7).
Fund și părți laterale netede, chilă mică, contururi netede ale corpului - un design complex. Dar fluxul de aer care intră curge în jurul corpului fără întreruperi sau turbulențe și ridică ușor zmeul. Este ușor de observat că aceste avantaje aerodinamice sunt eficiente nu numai în timpul urcării. Laturile curbate ale carenei fac o treabă bună de a stabiliza poziția zmeului în aer la altitudini mari. Și un ultim lucru. Aruncă o privire mai atentă: nu este adevărat că în secțiunea longitudinală modelul seamănă cumva cu o barcă cu motor de mare viteză?
O parașuta decolează
Este general acceptat că oamenii pot coborî doar cu parașuta. O parașuta nu poate ridica o persoană, nici măcar în curent ascendent. Dar un grup de ingineri polonezi a încercat să infirme această opinie. Au demonstrat că în anumite condiții parașuta se poate ridica în sus.
Să ne amintim un joc cunoscut din copilărie. Dacă suflați pe o mică parașută - o sămânță de păpădie - de jos, aceasta se va ridica. Desigur, o comparație între o păpădie și o parașută modernă poate fi doar condiționată - inventatorii polonezi creează un flux de aer ascendent vertical folosind ventilatoare puternice. Dar nici vântul obișnuit nu poate fi redus, spune americanul Jack Carman și oferă o jucărie - o parașută cu zmeu (Fig. 4).
Fluxul de aer lovește copertina ușor înclinată a parașutei și o ridică. Din punct de vedere structural, modelul nu este diferit de cunoscutele parașute pentru copii (am scris deja despre una dintre ele în Anexa nr. 4, 1974). Dar există și diferențe. De exemplu, pentru a stabiliza zborul, o coadă este atașată de parașuta zmeului, iar un tub telescopic este fixat în centru sub dom. Acesta servește atât ca cadru rigid, cât și ca regulator al poziției centrului de greutate al modelului.
Disc în zbor
Dispozitivul va dobandi o buna stabilitate in zbor daca i se da forma unui disc. Una dintre variantele unui disc zburător este prezentată în Figura 2 (vezi pagina 6). Modelul este foarte asemănător cu două conuri joase pliate împreună. Dar conurile nu vor zbura bine, spune inventatorul Wilbur Bodel din Elveția, așa că completează designul cu o chilă, precum și cu o greutate mică care deplasează centrul de greutate în jos (mărește astfel stabilitatea dispozitivului) și o gaură. în partea inferioară a pielii. Dar pentru ce este această gaură?
La altitudine vântul bate mai puternic decât la sol. Aceasta înseamnă că nu se schimbă doar viteza, ci și presiunea. Este posibil să folosiți diferențele de presiune pentru a crea o forță suplimentară a jetului? Se dovedește că este posibil. Când există o rafală puternică de vânt, cavitatea internă a zmeului este umplută cu o cantitate puțin mai mare de aer. Aceasta înseamnă că se creează o presiune în exces în interiorul zmeului. Când rafala slăbește, presiunea din exterior scade și aerul din interior iese prin orificiul din carcasă. Apare un curent cu jet, deși slab. Acesta este ceea ce creează o ridicare suplimentară. O trăsătură caracteristică a acestui zmeu este că poate fi zburat noaptea. Pentru a face acest lucru, în loc de greutate, Bodel instalează o lanternă în miniatură cu reflector, un bec și o baterie de 1,5 V.
În figura „Vedere laterală” puteți vedea că cadrul de zmeu este asamblat din multe șipci fixate rigid împreună. Acordați atenție nodurilor caracteristice care leagă șipcile cu janta inelului exterior, butucul și chila.
Dar avionul cu disc al inginerului francez Jean Bortier are deja trei chile. Decolează bine, manevrează lin în aer, chiar și pe vânturi puternice și atârnă nemișcat în lesă la vânturi slabe. Să vă spunem mai detaliat cum să o faceți (vezi figura de la pagina 10).
La fel ca multe alte zmee, cadrul acestuia este realizat din lamele subțiri de lemn, prinse cu o margine de sârmă și acoperită cu hârtie subțire. Deci, totul în ordine.
Pregătiți patru șipci uniforme cu o secțiune transversală de 3x3 mm pentru cadru, pliați-le împreună, așa cum se arată în figura „Vedere de sus”, lipiți-le în centru, legați-le cu fire și acoperiți-le cu lipici. De-a lungul perimetrului cadrului, îndoiți o margine de sârmă de oțel cu un diametru de 0,4-0,5 mm și legați-o cu fire și lipici de capetele șipcilor (vezi figura). Conectați capetele jantei împreună și înfășurați-le cu fire și lipici. Cel mai convenabil este să le andocați în față, în zona șinei centrale „a”. Dacă nu aveți un fir potrivit, faceți o jantă dintr-un fir gros. Nu uitați să-l lipiți de șipci.
Acoperiți discul și chilele cu hârtie absorbantă sau hârtie de ziar. Lipiți pielea de disc de jos - acest lucru va reduce semnificativ rezistența modelului. Dar poți pune și hârtie deasupra. Adevărat, atunci pielea va trebui să fie lipită de toate șipcile și marginea, altfel o rafală puternică de vânt o va rupe.
Instalați trei chile pe suprafața inferioară a discului (vă puteți descurca cu una sau două, dar apoi dimensiunea chilelor va trebui să fie mărită) - Jantele chilelor sunt cel mai ușor de realizat din șipci subțiri de bambus sau pin - aceste materiale se îndoaie ușor și puteți obține contururi netede.
Dacă doriți să faceți un zmeu mare, atunci nu uitați să-i întăriți cadrul cu încă două sau trei șipci.
Legați un căpăstru de zmeul terminat - trei fire scurte. Ei țin modelul la unghiul de atac necesar. Tăiați firul central al căpăstrui în jumătate și legați-i capetele de un inel compensator de cauciuc. Acest inel se întinde când impulsuri puternice vânt și smucituri neașteptate, îndepărtează o parte din sarcină de pe cadru. Legați o balustradă de căpăstru. Pentru un zmeu mic, firele dure (linie de cablu) sunt potrivite. Testați modelul finit.
După cum am spus deja, un zmeu cu disc poate fi zburat chiar și în vânt ușor. Și dacă nu există deloc, încearcă să lansezi modelul, remorcându-l în spatele tău în timp ce alergi.
Fiți pregătiți pentru orice surpriză. Dacă zmeul zboară brusc în bucle sau începe să coboare brusc, nu ezitați să eliberați balustrada din mâini - modelul nu se va rupe când lovește solul. Ridică zmeul și examinează-l cu atenție; corectarea distorsiunilor; dacă este necesar, reduceți unghiul de atac (mărește lungimea liniei centrale) și zboară din nou zmeul. Dacă nu poate fi reglat, înseamnă că planul discului este deformat iremediabil. Încercați să atașați o coadă la model dintr-o fâșie de hârtie, sau un mănunchi de fire lungi de un metru și jumătate, sau dintr-un bulgăre de hârtie pe un fir.
În loc de un cadru... aer
Mulți inventatori folosesc nu șipci și hârtie pentru a-și face modelele, ci... aer.
Uitați-vă la Figura 5. Acesta este un zmeu gonflabil al inventatorului canadian Paul Russell (vezi pagina 7). In poza pare complicat doar la exterior. Foarte simplu într-adevăr: două foi de material etanș au fost tot ce i-a trebuit lui Russell pentru a realiza modelul. Cusăturile de sudură longitudinale și transversale împart volumul intern în mai multe cavități gonflabile interconectate. Cusăturile conferă întregii structuri rezistența volumetrică necesară. Și mai departe. Corpul umflat nu are margini proeminente ascuțite. Aceasta înseamnă că nu vor exista turbulențe pe suprafața zmeului gonflabil și, prin urmare, modelul va fi stabil în zbor. Dar realizarea unui astfel de zmeu nu este ușoară - sunt necesare anumite condiții de lucru.
Modelul inginerului finlandez S. Ketola (vezi figura de la pagina 11) este mult mai ușor de fabricat.
Este posibil să te gândești la ceva mai simplu? Am luat două bucăți de folie de plastic, le-am sudat de-a lungul marginilor și în mijloc cu un fier fierbinte sau un fier de lipit - și zmeul era gata. Dar câți dintre voi știu să sudeze folie astfel încât cusăturile să fie etanșe? Avertizăm din timp modelatorii începători: această operațiune nu este ușoară. Înainte de a începe să faceți un zmeu, încercați să sudați câteva cusături pe unele punga de plasticși testați-le pentru scurgeri. Utilizați un fier de călcat cu un regulator de temperatură. Nu uitați să degresați semifabricatele din polietilenă înainte de sudare.
Conform dimensiunilor indicate în figură, tăiați două semifabricate din film. Așezați-le împreună și, retrocedând de la margine cu 10-15 mm, treceți încet marginea unui fier fierbinte sau a unui fier de lipit de-a lungul întregului perimetru al pieselor de prelucrat. În trei locuri ale cusăturii rezultate: pe părțile laterale - în partea de jos și în partea de sus oriunde - lăsați mici găuri. Prin ele vei pompa șerpii. Apoi sudați piesele de prelucrat în diagonală. Și pentru a fi siguri că cusăturile sunt strânse, topește marginile pieselor de prelucrat la focul lumânării. Faceți acest lucru în dispozitivul prezentat în figură.
Pentru a atașa căpățânii și coada, ardeți șase găuri cu un diametru de 1-2 mm în cusături. Faceți acest lucru cu o unghie foarte rece sau cu vârful flăcării unei lumânări.
Umflați modelul finit și sudați găurile din cusătura exterioară cu o lumânare sau, îndoind marginile pielii în jumătate, fixați-le cu agrafe, după ce udați găurile cu apă sau le ungeți cu ulei tehnic.
Odată ce ați învățat cum să faceți zmee gonflabile mici, încercați să faceți și să zburați un model mai mare - un metru sau doi metri lungime. Dar ești suficient de puternic ca să o ții?
Iată un model (Fig. 7, p. 8). Dar care? „Elicopter”, se vor gândi probabil unii dintre noi când vor vedea rotoarele. „Un zmeu”, vor spune alții, observând căpăstrul și șina modelului.
Fluxul de aer care intră lovește planul zmeului (în acest caz, rotorul), apare o forță de ridicare și modelul se ridică. Acest lucru s-ar fi putut întâmpla dacă rotorul ar fi stat pe loc. Dar se rotește, ceea ce înseamnă că forța de ridicare apare și pe lamele sale. În consecință, în zbor zmeul primește un impuls suplimentar de energie, împingând modelul în sus. După cum puteți vedea, există avantaje evidente față de alte tipuri de zmee.
Și acest zmeu elicopter a fost realizat în Brazilia de R. Fugest (Fig. la pagina 10). În opinia noastră, modelul brazilian este cel mai interesant din subclasa de avioane de tip elicopter. Acest zmeu are trei rotoare: două rotoare și o coadă. Rotoarele principale, care se rotesc în direcții diferite, creează portanță, iar rotoarele de coadă stabilizează poziția modelului în timpul decolării și îl mențin la altitudine. Designul zmeului este extrem de simplu.
Cadrul este asamblat din două longitudinale, lipite în unghi, și două șipci transversale. Lamele sunt lipite între ele și întărite cu fire și lipici pentru o mai mare rigiditate. Rotoarele principale sunt instalate pe rack transversal, iar rotoarele de coadă sunt instalate pe cele longitudinale. Pentru a se asigura că toate rotoarele se rotesc cu ușurință, acestea sunt montate pe axe de sârmă.
Fabricarea rotoarelor este cea mai critică operațiune. Trebuie să lipiți piesele cu grijă, fără să vă grăbiți. Forța de ridicare a zmeului depinde de cât de bine faceți rotorul.
Vă oferim două opțiuni de rotor, dar pot fi mai multe. Încercați să proiectați singur un rotor. Încearcă. Între timp, să vorbim despre cele prezentate în figură.
Prima varianta. Acest rotor este cel mai potrivit pentru modelele mari. Un zmeu cu patru, șase sau opt lame decolează bine și se menține bine la altitudine. Rotorul este făcut așa.
Lipiți două șipci de pin sau bambus în cruce și acoperiți-le cu hârtie Whatman sau furnir de tei (mesteacăn). În centrul rotorului, pe ambele părți, lipiți o șaibă din placaj subțire, furnir sau celuloid și găuriți un orificiu traversant pentru ax.
A doua varianta. Acest rotor seamănă cu roata unui copil. Este bun pentru un zmeu mic și ușor.
Un astfel de rotor este asamblat din șipci subțiri de bambus (secțiune transversală 3x3 în centru și 1,5x1,5 mm la capete), hârtie absorbantă sau hârtie de ziar, două șaibe (furnir, celuloid) și fir puternic. Lipiți șipcile împreună așa cum se arată în figură și trageți-le de capetele la baza lamelor cu fire.
Șarpe sau roată?
În timp ce observa zborul unui obuz de artilerie, Gustav Magnus a descoperit un fenomen ciudat: atunci când era un vânt transversal, obuzul se abate în sus sau în jos de la țintă. A apărut presupunerea că acest lucru nu se poate face fără forțe aerodinamice. Dar care? Nici Magnus însuși, nici alți fizicieni nu au putut explica acest lucru și poate de aceea aplicație practică A durat mult pentru ca efectul Magnus să se aplice. Jucătorii de fotbal au fost primii care i-au găsit folos, deși nu știau despre existența acestui efect. Probabil că fiecare băiat știe ce este o „frunză uscată” și a auzit despre stăpânii acestei lovituri: Salnikov, Lobanovsky și alții.
Astăzi, fizica efectului Magnus este explicată simplu (pentru mai multe informații, vezi „ Tânăr tehnician", 1977, nr. 7). Acum există chiar și o întreagă subclasă independentă de zmee, al cărei principiu de zbor se bazează pe efectul Magnus. Unul dintre ei se află în fața ta (Fig. 6 la p. 8) . Autorul său este inventatorul american Joy Edwards. Acest zmeu este ceea ce -amintește de un pinwheel. În zbor, corpul zmeului, asemenea obuzului de artilerie observat de fizicianul german, se rotește în jurul axei sale. În același timp, aripa -lamele transformă presiunea vântului în forță de ridicare, iar stabilitatea zmeului este menținută datorită corpului aerodinamic simetric și chilei rotunde.
Așa este proiectat un șarpe. Tija centrală de secțiune transversală dreptunghiulară, chila rotundă și paletele aripii formează un corp destul de puternic, care se rotește pe două axe atașate de capetele tijei. Urechile și căpăstrui leagă corpul de șină. Trebuie subliniat faptul că zmeii de acest tip sunt o zonă aproape neatinsă a creativității inventive.
Acum încercați să faceți modelul care a fost inventat de americanul S. Albertson (Fig. la pagina 11). Principiul de funcționare al șarpelui Magnus (cum își numește autorul modelul) este clar vizibil din figură.
Semicilindrii, montati pe lamele si inchisi la capete cu discuri, se rotesc in jurul axelor lor sub presiunea fluxului de aer care intra. Dacă agățați un căpăstru pe aceste osii și le legați de șină, dispozitivul va decola ușor.
Zmeul constă dintr-un cadru cu axe, două semicilindri, patru semidiscuri și un căpăstru. Cadrul este alcătuit din patru șipci longitudinale și două transversale (pin, bambus). Începe cu asta.
Lipiți șipcile împreună și înfășurați strâns îmbinările cu fir și lipici. Îndoiți capetele șipcilor longitudinale centrale pe un fier de lipit, așa cum se arată în figură, lipiți și legați cu fire. Apoi atașați axele de sârmă la ele (atașamentul este același ca pentru zmeul elicopter). Legați căpăstrule de aceleași axe.
Îndoiți semicilindrii din hârtie Whatman și lipiți-i de șipcile longitudinale ale cadrului. În cele din urmă, instalați chilele pe cadru. (Fiecare dintre ele este alcătuită din două semidiscuri.) Lipiți-le pe lamele transversale din interior, astfel încât lamelele să fie pe exterior.
Deci ai construit și zburat zmeii lui Magnus. Ce urmeaza? Încercați să experimentați cu această aeronavă. De exemplu, măriți dimensiunea semicilindrilor și a corpului zmeului. Sau faceți o ghirlandă zburătoare din mai multe zmee (vezi poza). Testați modelul. Anunțați-ne despre rezultatele experimentului.
V. ZAVOROTOV, inginer, A. VIKTORCHIK, inginer, maestru în sport al URSS
Fig. N. KIRSANOV şi V. SKUMPE
Primele mențiuni despre zmee datează din secolul al II-lea î.Hr., în China. Conform documentelor, comandantul Han Xin, în timp ce asedia orașul cu ajutorul unui zmeu, a măsurat înălțimea zidurilor acestuia. Dar șerpii au servit și unor scopuri pașnice: ridicau artificii spre cer în timpul sărbătorilor, erau folosiți la pescuit, atârnând cârlige de fire care plutesc deasupra apei. În plus, era folosit de țărani ca sperietoare de grădină.
Dar zmeul a venit în Europa mult mai târziu. Marco Polo, un explorator italian care s-a întors din China în 1295, a scris o relatare exactă a designului zmeelor și a metodei de zbor a acestora.
Multă vreme, șerpii nu și-au găsit utilizare practică. Din a doua jumătate a secolului al XVIII-lea. ele încep să fie utilizate pe scară largă în cercetarea științifică a atmosferei. În 1749, A. Wilson a folosit un zmeu pentru a măsura temperatura aerului la altitudine. În 1752, B. Franklin a realizat un experiment în care, cu ajutorul unui zmeu, a descoperit natura electrică a fulgerului și ulterior, datorită rezultatelor obținute, a inventat un paratrăsnet. M.V. Lomonosov a efectuat experimente similare și, independent de Franklin, a ajuns la aceleași rezultate.
Experimentele efectuate pentru a studia electricitatea atmosferică au fost extrem de periculoase. La 26 iunie 1753, în timp ce zbura cu un zmeu într-o furtună, colegul lui Lomonosov, academicianul G.V., a murit. Richman.
În secolul al XIX-lea, șerpii erau folosiți pe scară largă și pentru observațiile meteorologice.
La începutul secolului al XX-lea, zmeii au contribuit la crearea radioului. LA FEL DE. Popov a folosit șerpi pentru a ridica antenele la înălțimi considerabile.
Este important de remarcat utilizarea zmeelor în dezvoltarea avioanelor timpurii. În special, A.F. Mozhaisky, înainte de a începe construcția aeronavei sale, a efectuat o serie de teste cu zmee trase de o echipă de cai. Pe baza rezultatelor acestor teste s-au ales dimensiunile aeronavei, care ar trebui să îi asigure o forță de ridicare suficientă.
Capacitățile practice ale zmeului au atras atenția militarilor. În 1848 K.I. Konstantinov a dezvoltat un sistem pentru salvarea navelor aflate în primejdie în apropierea țărmului folosind zmee. În timpul Primului Război Mondial, trupele din diferite țări au folosit zmee pentru a ridica observatorii de foc de artilerie și pentru a recunoaște pozițiile inamice la înălțimi.
Un anume Otto Lilienthal din Germania, în 1891, a ieșit pentru prima dată în aer pe un zmeu de design propriu, punând bazele pentru kiting - un sport în care un atlet se mișcă pe teren cu ajutorul unui zmeu.
ÎN anul trecut au fost dezvoltate așa-numitele zmee acrobatice - zmee formă specială, controlat de două balustrade. Un zmeu acrobatic, spre deosebire de oricare altul, este capabil să alunece liber în aer, ceea ce îi conferă proprietățile speciale. Sunt concepute pentru a efectua un set de manevre acrobatice de complexitate variată.
Peste tot în lume se creează cluburi și comunități, unind iubitorii de zmeu - atât designeri, cât și pur și simplu fluturași (Kiteflyers). Unul dintre cei faimoși este KONE - Clubul de Zmee din New England, parte a Asociației Kite Flying of America.
Compania germană SkySails a folosit zmee ca sursă suplimentară de energie pentru navele de marfă, testând-o pentru prima dată în ianuarie 2008 pe MS Beluga Skysails. Testele pe această navă de 55 de metri au arătat că, în condiții favorabile, consumul de combustibil este redus cu 30%.
A doua duminică din octombrie este Ziua Mondială a Zmeului, în această zi iubitorii de zmeu din întreaga lume își zboară „animalele de companie” zburătoare.
China este considerată locul de naștere al zmeului - prototipul tuturor aeronavelor. Mai mult, la început zmeul nu a fost deloc un obiect de distracție, ci mai degrabă un atribut militar.
La Washington, la Muzeul Național al Aerului și Spațiului, inscripția de pe unul dintre standurile care întâmpină vizitatorii scrie: „Primele mașini zburătoare create de om au fost zmeul și racheta. Au fost create în China antică”. Dar crearea unei rachete a devenit posibilă numai după inventarea prafului de pușcă (secolul al IX-lea). Și zmeul a apărut înaintea erei noastre.
Curiozitatea orientală
Cele mai vechi mențiuni despre zmee datează din dinastia Zhou de Est (770-256 î.Hr.). Erau făcute din lemn și numite „mu yuan”. Prototipul a fost „pasărea de lemn” descrisă în tratatul vechiului filozof chinez Mozi, care a trăit în secolul al V-lea î.Hr. Deși cam în aceeași perioadă, zmeii au apărut pe teritoriul Malaeziei moderne. Dar chinezii au fost cei care au „revendicat” titlul de inventatori.
După invenția hârtiei (105), aceasta și-a găsit rapid aplicație în construcția zmeelor. „Zhi Yuan” (zmeul de hârtie) era mai ușor și zbura mai sus și mai lung decât omologul său din lemn. Deși nervurile structurii au rămas tulpini de bambus uscate.
Mătasea a devenit un nou material pentru zmee. Era mai puternic decât hârtia, dar și mai scump. Deși în timpul dinastiei Tang (618-907), șerpii de mătase au devenit populari.
Zmeii au fost folosiți activ în război. În timpul asediului orașului Nanjing (Nanjing) de către trupele lui Hou Jing, oamenii din Nanjing au eliberat în aer mai multe zmee cu anumite simboluri pentru ca locuitorii orașelor învecinate să vadă că au probleme. Într-un alt război, în secolul al III-lea î.Hr., armata dinastiei Han pe un zmeu uriaș a ridicat un observator în aer, astfel încât să poată vedea din spatele zidului cetății cât de mult trebuia săpat un tunel pentru a ajunge la palatul inamicului. De asemenea, chinezii au ridicat petarde pe șerpi pentru a intimida inamicul explodându-i pe cer.
Abia după secolul al X-lea zmeul a început să fie perceput ca distractiv. În timpul domniei dinastiei Ming (secolele XIV-XVII) și dinastiei Qing (secolele XVII - începutul secolelor XX), fabricarea zmeelor a devenit una dintre arte. Au apărut școli, maeștri, direcții. Șerpii au început să fie decorați cu imagini de flori, păsări, dragoni și, bineînțeles, hieroglife. Alături de felinarele chinezești și umbrelele de hârtie, zmeii au devenit o formă de expresie națională.
Zmeele au fost aduse în Europa de celebrul călător Marco Polo, care s-a întors din China în 1295. El a fost cel care a adus zmeul în sine și o descriere a designului și a metodei de lansare a acestuia.
Prima mențiune despre utilizarea zmeelor în Europa a apărut într-un manuscris despre tehnologia militară din 1405. Un alt document, deja din 1430, descrie producerea unui zmeu din pergament și metoda de atașare a liniilor pentru a obține parametrii de zbor mai buni în diferite condiții meteorologice.
Alte două surse, datând din 1589 și 1634, explică cum să ridici artificii în aer pe un zmeu. Și într-o imagine a orașului olandez Middelburg din 1618, artistul a pictat copii care țineau zmee în formă de romb în mâini.
În slujba progresului
Spre deosebire de Asia, Europa a văzut șerpii doar ca distracție. Abia în 1749, scoțianul Wilson a folosit un zmeu pentru a ridica termometrele la o înălțime de 3 mii de picioare. Omul de știință a determinat înălțimea după lungimea șinei - sfoara care ține zmeul. Alte componente, în plus față de structura în sine din nervuri de lemn ușoare și hârtie sau țesătură întinsă peste ea, au fost un căpăstru pentru atașarea unui colac de salvare la zmeu și un „organ de stabilitate” (coada). Aerodinamica formei a jucat de asemenea un rol. De asemenea, stabilitatea zmeului a fost determinată de poziția centrului de greutate.
În 1752, unul dintre părinții fondatori ai Statelor Unite și, în același timp, un fizician strălucit, Benjamin Franklin a folosit un zmeu pentru a demonstra natura electrică a fulgerului. Franklin a susținut anterior că fulgerul este o descărcare electrică și nu un semn al lui Dumnezeu, dar dovezile lipseau. Prin urmare, în timpul unei furtuni, a lansat un zmeu legând o cheie de metal de șină. Ploaia a udat rapid șina, iar când a avut loc următoarea descărcare, zmeul a jucat rolul unui paratrăsnet. Coarda a ars instantaneu, iar scântei au căzut din cheie. După această experiență, Franklin a brevetat paratrăsnetul.
De remarcat că americanul a fost foarte norocos că a ghicit să renunțe la balustradă. Pentru că un an mai târziu, în 1753, academicianul Georg Richmann a murit în Rusia în timp ce zbura cu un zmeu într-o furtună. Dar Lomonosov, care a experimentat și cu zmee și electricitate atmosferică, a supraviețuit.
În secolul al XIX-lea, zmeii au devenit o parte integrantă a observațiilor meteorologice, deoarece ridicarea unui balon era foarte costisitoare.
Inventatorul radio Alexander Popov a ridicat antena emițătorului său, tot cu ajutorul unui zmeu, și s-a convins că obstacolele reduc permeabilitatea undelor radio. Și Alexander Mozhaisky a folosit un zmeu, împrăștiat de o echipă de cai, pentru a selecta forma optimă a primei sale aeronave.
În mod surprinzător, abia la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea europenii au văzut potențial militar în zmee. La Primul, iar pe alocuri la Al Doilea razboi mondial Observatorii de foc de artilerie au început să fie ridicati pe zmee. În plus, șerpii erau folosiți de submariniști. Vederea periscopului pe suprafața apei era de opt kilometri, în timp ce mecanismul de observare, ridicat de un zmeu la o înălțime de 400 de picioare, a mărit vederea la 40 de kilometri.
În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, zmeele special concepute au fost incluse în plutele de salvare ale Forțelor Aeriene Britanice și Australiane. Au fost folosite ca velă la bord - au ajutat la tragerea plutei către principalele autostrăzi și, prin urmare, la creșterea șanselor de salvare. În plus, zmeul a stabilizat pluta în timpul apelor agitate. Armata a folosit și zmee pentru a ridica transmițătoarele radio la înălțimi.
Cal gonflabil
Toate zmeii din lume se numesc zmee. În Rusia, doar un anumit tip de zmeu se numește zmeu. Și anume, un tip conceput pentru remorcarea unei persoane sau a unui vehicul. La rândul lor, ele sunt împărțite în zmee de apă, iarnă și acrobatic. Unele zmee se bazează pe un design numit parafoil. Nu are cadru rigid, ci este format dintr-o tesatura etansa cu spatii interne inchise si o priza de aer indreptata spre fluxul de aer. Intrând în priza de aer, fluxul creează o presiune în exces în spațiul închis al zmeului și îl umflă, ca un balon. Zmeul capătă apoi o formă care creează portanță.
O caracteristică plăcută a parafoilului este că nu are nimic de spart în el. Chiar dacă carcasa se rupe, aerul o părăsește treptat, ceea ce oferă șansa de a finaliza manevra.
Există cluburi de kite în multe țări. Cel mai reputat este KONE - New England Kite Club, parte a Asociației Americane de Zmee.
Pe lângă funcțiile sale sportive și de divertisment, kiting-ul are și alte utilizări. Astfel, în 2008, SkySails a folosit un zmeu parafoil ca „motor” suplimentar pentru o navă de 55 de metri lungime. Economiile de combustibil au fost de 30%.
Fanii zmeelor clasice consideră că orașul chinez Weifang, unde se află sediul Asociației Internaționale de Zboruri de Zmee și un muzeu, este Mecca lor. Aici, din 20 aprilie până în 25 aprilie, se desfășoară anual festivalul internațional de zmeu, în finala căruia este ales „regele zmeelor” - acest titlu este visul prețuit al multor designeri și producători de zmee.