O.BULANOVA
Zmeele au fost inventate în China chiar înainte ca istoricii să înceapă să-și scrie cronicile. Primele zmee au fost făcute de chinezi din frunze de bambus și plante. După inventarea mătăsii în anul 2600 î.Hr. chinezii au început să facă zmee din bambus și mătase.
Manuscrisele chinezești vorbesc despre zmee sub formă de păsări, pești, fluturi, gândaci, 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 uriaș ridicat în aer era un simbol al puterilor supranaturale.
Există multe povești în folclorul chinez că zmeele au fost lansate atât pentru plăcere, cât și pentru afaceri. Cel mai adesea au fost folosite în scopuri militare. În plus, chinezii foloseau zmee pentru a măsura distanța dintre armata lor și zidurile castelului inamicului.
Se spune că comandantul Han Xin, încercând să-l salveze pe împărat, a lansat un zmeu din tabăra lui și, după lungimea frânghiei, a determinat distanța exactă până la zidul capitalei asediate, datorită căruia a reușit să sape un tunel.
Chiar și cu ajutorul zmeelor, cercetași - observatori 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 au fost amenințați cu distrugerea completă. Se spune că o rafală accidentală de vânt a suflat de pe pălăria generalului, iar apoi i-a venit ideea de a crea un număr mare de zmee echipate cu dispozitive de sunet.
Potrivit cronicilor chineze, asediat în capitala sa împărat chinez Liu Bang i-a lansat peste tabăra rebelilor. Aparent invizibil noapteașerpii echipați cu fluiere scoteau sunete groaznice, demoralizandu-i pe soldații inamici.
În miezul nopții, acești zmee au zburat chiar deasupra capetelor armatei inamice, care, auzind urlete misterioase pe cer, au intrat în panică și au fugit.
Cu toate acestea, în Asia de Sud-Est și Noua Zeelandă, un dispozitiv care poate pluti în aer a fost aparent inventat independent de China. A fost construit din frunze de palmier și folosit la 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 Al Orientului 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. Este posibil să fi fost aduse în țară de misionari budiști în vremuri străvechi, în jurul anilor 618-907.
În Japonia, zmeii au câștigat popularitate, au început să-i dea forma unei macarale, unui pește, unei țestoase. Zmeii au început să apară sub formă de pânze pictate colorat.
În desenele japoneze antice, puteți găsi și imaginea zmeilor, care erau semnificativ diferite ca formă de cele chineze.
Zmeii din această țară au servit ca o legătură între om și zei. Șerpii au fost lansați pentru a speria forțele malefice, pentru a se proteja de nenorociri, pentru a asigura o recoltă bună și sănătate.
Poveștile despre modul în care aceste dispozitive au ridicat „petarde”, materiale de construcție și chiar oameni în aer sunt numeroase. De exemplu, samuraiul Tamemoto a fost exilat pe insula Hatidze împreună cu fiul său. Acest Daedalus japonez a construit un zmeu uriaș, pe care fiul său a putut să zboare de pe insulă.
Intriga, aparent, este fabuloasă, totuși, au fost asistați istoric șerpi „Van-Wan” cu o anvergură de 24 m și o lungime a cozii de 146 m. Un astfel de colos care cântărește sub 3 tone ar putea ridica cu ușurință o persoană în aer.
În India, luptele cu zmee au câștigat popularitate și chiar și acum, în timpul festivalului Makar Sankranti, adună mulțimi uriașe de spectatori.
Zmeele sunt răspândite în Coreea. Inițial, utilizarea lor a fost de natură pur religioasă, iar apoi zborul zmeilor a devenit o activitate și un spectacol fascinant.
În Malaezia, zmeii erau de asemenea populari. Un zmeu tipic malaysian are forma unui triunghi simetric curbat. 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 marinarii marinarilor greci și-au smuls pânza de mai multe ori și au fluturat în aer, iar simplii romani în goană și-au rupt pălăria și a zburat în sus pe panglici.
Nu este nevoie de ingeniozitate specială pentru a crea un zmeu. Și totuși adevărul rămâne: singurul lucru la care s-a gândit Occidentul este „dragon” (cuvântul grecesc pentru șarpe).
Deci din aproximativ 100 d.Hr. numit stindardul cavaleriei romane sub forma unei plase de fluturi moderne, doar mai autentice. „Dragonul” s-a umflat de vânt (indicându-și direcția arcașilor), s-a zvârcolit și a speriat inamicul cu un fluier. Coada cilindrică în cascadă a girouiței, făcută din țesătură zvârcolindu-se ca corpul unui dragon, dădea călăreților încredere și o privire amenințătoare care dădea teamă inamicului.
Girouța a indicat și arcașilor direcția și puterea vântului. Dar un ax scurt nu este o sfoară care urcă. În comparație cu capodoperele orientale, ideea unui „balaur” ar trebui considerată foarte banală.
În general, conform tradițiilor europene, invenția zmeelor este atribuită matematicianului grec Arkitas din Tarentum, care în jurul anului 400 î.Hr. a proiectat o pasăre din lemn pe baza studiilor de zbor ale păsărilor. Se crede că a fost inspirat de zmeul chinezesc văzut - o pasăre.
Curios recorduri de epocă despre primele aplicatii practice ale zmeilor, unul dintre ele spune ca in secolul IX. bizantinii ar fi ridicat pe un zmeu un războinic, care a aruncat substanțe incendiare de la înălțime în tabăra inamicului.
În 906, prințul Kiev Oleg a folosit zmee în capturarea Constantinopolului. Cronica spune că „cai și oameni de hârtie, înarmați și aurite” 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 anticelor zmee europene, despre designul și proprietățile lor de zbor.
Neliniștitul Marco Polo, care s-a întors din China în 1295, și-a prezentat compatrioților șarpele înălțat. Mi-a plăcut jucăria, dar nu a devenit populară. Primul desen european (neterminat) al unui șarpe cobra thailandez datează din 1326.
În 1405, apare prima descriere corectă a unui zmeu - într-un tratat de tehnologie militară. Și într-o imagine din 1618, care înfățișează viața olandezului Middelburg, vedem băieți zburând zmee în forma familiară de diamant de astăzi.
Dar abia până în secolul al XVII-lea. zmeii au devenit obișnuiți în Europa. La începutul secolului al XVIII-lea. nebunia zborului zmeului era deja extrem de populară. 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. Pe de altă parte, el a dobândit cunoștințe științifice, deși nu imediat. În 1749, meteorologul scoțian Alexander Wilson a ridicat termometrul la 3000 de picioare.
Trei ani mai târziu, Benjamin Franklin din Philadelphia a pus la cale un experiment celebru cu electricitatea: în timpul unei furtuni, a lansat 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 șarpe, Franklin a inventat un paratrăsnet.
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 pe cea mai economică formă de zmeu.
În 1826, George Pocock a brevetat un cărucior condus de un zmeu: a dezvoltat o viteză de până la 30 km/h, iar Pocock i-a înspăimântat pe țărani, conducând la periferia orașului Bristol într-o căruță fără cai.
În 1847, când se întindea trecerea peste Cascada Niagara, prima frânghie de la mal la mal (250 m) a fost aruncată cu ajutorul unui zmeu.
Au apărut și 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, zmeul a fost folosit sistematic pentru a studia atmosfera superioară.
Omul de știință australian Lawrence Hargrave a făcut o îmbunătățire semnificativă asupra șarpelui în anii 90. al XIX-lea. În 1893, Hargrave a creat un zmeu în formă de cutie fără fund. Aceasta a fost prima îmbunătățire fundamentală a designului din cele mai vechi timpuri.
Cutiile zburătoare ale lui Hargrav nu au fost doar un mare imbold pentru dezvoltarea afacerii „șarpelor”, dar, fără îndoială, au ajutat 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 truse de salvare pentru piloți pentru a ridica antena radio.
Zmeul este utilizat pe scară largă în observatoarele meteorologice din Germania, Franța și Japonia. 3mey a urcat la o înălțime foarte mare.
De exemplu, la Observatorul Linderberg (Germania) au realizat ridicarea unui zmeu cu peste 7000 m.
Prima comunicație radio peste Oceanul Atlantic a fost stabilită folosind un zmeu cutie. În 1901, inginerul italian G. Marconi a lansat pe Insula New Foundlen un zmeu mare, care zbura pe un fir care servea drept antenă de recepție.
La începutul secolului XX. munca la șerpi a fost continuată de căpitanul armatei franceze Sacconay. El a creat un design de zmeu și mai perfect, care este unul dintre cele mai bune până în prezent.
Noua viață a zmeului a început în anii 1950, când Francis Rogallo a inventat o structură fără bare transversale - a fost susținută în aer de vânt. Era un parapant, estompand linia dintre parașuta, deltaplanul și zmeu.
Istoria zmeilor în China
Mulți din întreaga lume admit 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 prototipuri de zmee. Erau făcute din lemn de culoare deschisă și aveau formă de pasăre.Desigur, era destul de logic să se creeze primele zmee cu o astfel de formă care să semene cu creaturi create de natură pentru a zbura pe cer. Aceeași logică a folosit-o și europenii, care au încercat pentru prima dată să urce pe cer atașând aripi artificiale pe mâinile unei persoane. Din păcate, ei nu au ținut cont de faptul că puterea mâinilor umane nu ar fi suficientă pentru a bate aripi de mărimea necesară unui corp atât de mare.
Unul dintre locurile din Beijing unde oamenii își pot zbura cu zmeie sau pot privi pe alții cum o fac este Parcul Temple of Heaven. Clienții care comandă tururi la Beijing de la noi au posibilitatea de a cere includerea acestui articol în programul lor.
Mai târziu, zmeele tradiționale au început să dobândească diverse proprietăți necesare reținerii pe termen lung în aer. Au început să fie făcute din material ușor, dar durabil, care se îndoia ușor. Baza pentru zmee era, de regulă, mătasea, care era trasă peste coaste. Acest design a fost probabil inspirat de spectacolul căderii frunzelor. Multe lucruri i s-au întâmplat 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 urce în cer - dacă nu singuri, atunci cel puțin printr-un aeronave mici.
Istoria timpurie a zmeilor în China
Cele mai vechi zmee au apărut în timpul domniei dinastiei Zhou de Est (770 î.Hr. - 256 î.Hr.). Erau făcute din lemn și se numeau mu Yuan (zmeul de 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 un secol după Confucius (551 î.Hr. - 479 î.Hr.). El a contrastat ideile sale cu prevederile atât ale confucianismului, cât și ale taoismului. -
O altă sursă spune că zmeul, sau zhi yuan, a fost folosit ca avertisment de pericol peste o mie de ani mai târziu. Când orașul Nanjing (Nanjing) a fost asediat și trupele lui Hou Jing au amenințat că vor distruge orașul, zmeul a fost lansat în aer și eliberat pentru ca orașele învecinate să înțeleagă că oamenii din Nanjing au probleme.
Modelele mai ușoare de zmee, 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 fabricarea coastelor. În acel moment, zmeul a început să fie folosit nu ca un instrument practic, ci ca o jucărie, un obiect creat pentru a se bucura. La acea vreme, oamenii din China au început deja să creeze cele mai rafinate lucruri în muzică, cultură și artă. În crearea zmeelor, chinezii au început deja să concureze între ei. 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 zburarea zmeelor au devenit o formă de artă. A fost un subiect care a necesitat mult efort pentru a crea. Ca elemente de design, oamenii au folosit imagini cu păsări, flori și, bineînțeles, hieroglife. 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 unirea mai multor scânduri de bambus într-un singur întreg, lipirea și crearea unui design. În ceea ce privește cadrul, uneori o anumită parte a acestuia este făcută mobilă pentru a crea efectul mișcării aripii sau cozii. După cum am spus deja, benzile subțiri de bambus sunt cel mai adesea folosite pentru coaste, deoarece sunt ușoare, puternice și flexibile. 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, producătorul de zmeu depășește un set standard de idei și creează orice formă de cadru la care se poate gândi. Cu toate acestea, principiile generale rămân neschimbate. Unul dintre aceste principii cheie este simetria. În caz contrar, 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 destul de ieftină, este ușor de lucrat cu ea și puteți crea orice, chiar și cele mai complexe, desene pe ea. Tipul de hârtie folosit la fabricarea zmeelor este deosebit. Se distinge prin subțirea sa extraordinară și, în același timp, rezistența sporită. Această rezistență este oferită hârtiei de fibra sa sporită. Datorită acestui lucru, este și foarte ușor. Adesea hârtia este tratată cu un ulei special adeziv. Doar un strat subțire din această substanță este aplicat pe bază. După ce baza, din mătase sau hârtie, este lipită de baza de bambus, ei încep să-i aplice modelul. Pe hârtie sau mătase sunt desenate diverse imagini, forme geometrice, imagini cu animale sau păsări, precum și hieroglife. Pe lângă cadrul de bambus și suportul din hârtie sau mătase, tulpinile de stuf sunt uneori atașate pentru a da zmeului un caracter special în mișcare sau pentru a face zmeul să emită un sunet.
În general, designul zmeelor poate fi împărțit în două tipuri: rigide (nerve mai groase și mai puțin flexibile) și moi. Dacă zmeul este făcut după primul tip, vă puteți aștepta să zboare cât de sus poate ajunge frânghia sau cât de departe poate vedea cu ochiul. Dacă este o construcție moale, atunci zmeul, cel mai probabil, nu va atinge înălțimi mari, dar se va putea bucura de mișcarea sa moale și lină cu un caracter aparte.
Tradiția de zbor cu zmee din orașul Weifang
In oras Weifang, care este situat în provincia Shandong, există tradiții speciale asociate cu zmeul. În special, sediul Asociației Internaționale de Zmeu este situat în acest oraș, iar aici are loc și Festivalul Internațional de Zmeu din Weifang. Desfășurat în fiecare an, între 20 aprilie și 25 aprilie, pasionații de zmeu din întreaga lume se îngrămădesc în orașul Weifang cu mii pentru a concura sau pur și simplu să se bucure de spectacolul magic și plin de culoare. La finalul părții competiționale are loc festivitatea de premiere și se anunță „Regele zmeelor”. Nu este de mirare că tocmai în acest oraș este înființat singurul muzeu din China, dedicat în întregime istoriei creării și dezvoltării zmeului.
Festivalul Zmeului din orașul 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 special concepute pentru vizitarea sărbătorilor și festivalurilor, sunt oferite clienților o oportunitate unica participați la această sărbătoare magnifică și amestecați-vă cu localnici și oameni din întreaga lume care sunt uniți de dragostea 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 lansat de un bărbat. După cum reiese din notele de călătorie ale lui Marco Polo (1254 - 1324), în orașul Weifang la acea vreme exista tradiția de a verifica vântul înainte de a zbura cu un zmeu, pentru a înțelege cât de reușită avea să fie călătoria lui. -.
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. La Muzeul de Aeronautică și Spațiu din Washington DC, în pavilionul dedicat istoriei zborurilor, unul dintre standuri are o inscripție pe care scrie: „Cele mai vechi avioane create de om au fost un zmeu și o rachetă. Au fost create în China antică?
UT Pentru mâini pricepute 1977 №7
Câți dintre voi nu ați zburat cu un zmeu? Dar știe toată lumea ce sunt? Când au apărut?
Pentru prima dată, un zmeu s-a ridicat pe cer în urmă cu 25 de secole. În acel moment, nimeni nu putea explica de ce zmeul zboară în sus și ce forțe acționează asupra lui în zbor.
La început, șerpii au fost lansați pentru distracție, distracție. În țările din Est, de exemplu, se țineau bătălii cu zmee. Două zmee au fost lansate spre cer, după ce i-au uns cu lipici și s-au stropit cu sticlă zdrobită pe sforile care le țineau în lesă. Câștigătorul a fost cel care a văzut primul prin sfoara adversarului.
Mai târziu, zmeii au fost folosiți și în scopuri științifice. În experimentele sale privind studiul electricității atmosferice, fizicianul american Benjamin Franklin a folosit zmee foarte mari. Forța de ridicare a unora dintre ei a fost atât de mare încât omul de știință a reușit cu greu să-i țină în lesă. Zmeii 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 prezentului, șerpii erau folosiți pe scară largă pentru cercetările meteorologice. Cu ajutorul lor, oamenii de știință au ridicat dispozitivele la o altitudine de peste 1000 m și au măsurat viteza vântului, temperatura și umiditatea aerului, presiunea atmosferică ...
În zilele noastre, interesul pentru zmee nu este pierdut.
Gândul creator al inventatorilor din multe țări dă naștere la tot mai multe modele noi de zmee: discoplane, muște etc.
Astăzi vom vorbi despre douăzeci și trei de șerpi. Selecția include modele simple, care necesită multă forță de muncă, și există altele mai complexe. Dintre acestea, nu sunt două la fel: toate zmeele diferă între ele fie prin calitățile de zbor, fie prin design, fie prin tehnologia de fabricație.
Orice șarpe din această selecție poate fi făcut în tabăra 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 DECOLĂ UN ȘARPE
Un desen simplificat ne va ajuta să răspundem la această întrebare (Fig. 1). Fie linia AB să reprezinte o secțiune a unui zmeu plat. Să presupunem că zmeul nostru imaginar decolează de la dreapta la stânga la un unghi A față de orizont sau de fluxul vântului care vine. Să luăm în considerare ce forțe acționează asupra modelului în zbor.
La decolare, o masă densă de aer împiedică mișcarea zmeului, cu alte cuvinte, exercită o oarecare presiune asupra acestuia. Să desemnăm această presiune ca F1. Acum să construim așa-numitul paralelogram de forțe și să extindem forța F1 în două componente - F2 și F3. Force F2 împinge zmeul departe de noi, ceea ce înseamnă că, pe măsură ce se ridică, își reduce viteza orizontală inițială. Prin urmare, este forța de rezistență. Cealaltă forță (F3) trage șarpele în sus, așa că să-i spunem ridicare.
Deci, am stabilit că asupra zmeului acționează două forțe: forța de rezistență F2 și forța de ridicare F3.
Ridicand modelul in aer (prin tractarea lui de balustrada), crestem artificial forta de presiune pe suprafata zmeului, adica forta F1. Și cu cât fugim mai repede, cu atât această forță crește. Dar puterea lui F1, după cum știți deja, este descompusă 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 la lansarea zmeului se incearca sa-l ridice la o astfel de inaltime in care vantul ar putea sustine modelul la un moment dat. În zbor, zmeul este întotdeauna la un anumit unghi față de direcția vântului. Să încercăm să determinăm acest unghi.
Luați o bucată dreptunghiulară de carton (fig. 2). Atașați-l exact în centru pe 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 o 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 punem frunza 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 această experiență rezultă: jumătate din frunză, înclinată spre vânt, suferă mai multă presiune 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 mai mare trebuie să mutați axa. Așa se determină centrul de presiune. Iar forța vântului care menține avionul înclinat este portanța aplicată în centrul presiunii. Dar unghiul de înclinare al zmeului nu rămâne constant: până la urmă, vântul nu suflă niciodată cu aceeași viteză. De aceea, dacă am lega o sfoară de șarpe 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 prăbușească în aer. După cum ați înțeles, poziția centrului de presiune depinde de unghiul a, iar cu un vânt cu rafale, 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.
Luați bastonul AB (Fig. 3a). Să simbolizeze și secțiunea transversală a unui șarpe plat. Îl vom atârna de 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. Bagheta își va pierde imediat echilibrul și va lua o poziție aproape verticală. Și acum să încercăm să atârnăm acest băț (Fig. 3b) pe două fire și să legăm din nou aceeași greutate de el: bățul își va menține echilibrul în orice poziție a greutății. Acest exemplu demonstrează clar importanța căpăstrui, care permite centrului de presiune să se miște liber, fără a perturba echilibrul.
CEL MAI UȘOR CALCUL
De ce zboară zmeul, ne-am dat seama. Acum să încercăm să-i calculăm ridicarea.
Forța de ridicare a zmeului este determinată de formula:
Fz = K * S * V * N * cos (a), unde
K = 0,096 (coeficient),
S - suprafata portanta (m 2),
V - viteza vântului (m / s),
N - coeficientul presiunii normale (vezi tabel) și
a este unghiul de înclinare.
Exemplu. Date inițiale: S = 0,5 m2; V = 6 m / s, a = 45 °.
Găsim în tabel coeficientul de presiune normală: N = 4,87 kg/m 2. Înlocuind valorile în formulă, obținem:
Fz = 0,096 * 0,5 * 6 * 4,87 * 0,707 = 1 kg.
Calculul a arătat că acest zmeu se va ridica 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.
CE SĂ FACEȚI ȘERPI
Utilizați materiale ușoare și durabile pentru a vă construi modelele. Amintiți-vă: cu cât zmeul este mai ușor, cu atât este mai ușor să-l lansați, cu atât va zbura mai bine. Lipiți cadrul din șindrilă subțire și 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 pânză, folie de plastic sau polietilenă sau chiar carton subțire. Conectați nodurile și părțile individuale cu fire, sârmă subțire, lipici. Asigurați-vă că ungeți firele înfășurate pe piesa cu lipici. Pentru căpăstru și balustrade, alegeți un fir subțire, puternic.
ȘARPE SIMPLU
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 un control complex. Deci mai intai...
Păsări de hârtie
Experiența multor cercetători a arătat că suprafața curbată a zmeului are mai multă portanță și stabilitate decât aceeași dimensiune, dar plană.
Cei mai simpli șerpi ai inginerului american Raymond Ninney sunt remarcabil de asemănători cu păsările mici. Zboară bine, arătând 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, folie și îndoaie o pasăre din el. Apoi atașează un căpăstru pe corp în unul sau două locuri - și șarpele 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 acest șarpe este rigidizat de un cadru din bețe de pin sau molid și aripi închise în semicerc. Pentru acoperirea cadrului, autorul propune să folosească țesătură: 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, obțineți un șarpe foarte amuzant (Fig. 26).
Atât păsările lui Raymond Ninney, cât și șerpii lui Daniel Karjan vor zbura chiar și în încăperi și coridoare mari, dar cu o singură condiție: persoana care le lansează trebuie să se miște cu o viteză constantă.
Șerpii sunt plati...
La început, toate zmeele au fost furnizate cu cozi de bast. Dar... Odată, meteorologul canadian Edie, care a lucrat mult cu zmee, a observat că locuitorii unui sat malaez zboară 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 laturile egale în perechi seamănă cu un paralelogram. O astfel de cifră se obține atunci când se adaugă două triunghiuri cu bazele, dintre care unul, AED, este echilateral, iar celălalt, ASB, este isoscel, iar AB: SD este 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 (învelișul) este întinsă în partea de sus, unde formează două mici pliuri. Sub influența vântului, zmeul se îndoaie și ia forma unei pane contondente. În zbor, marginile sale de conducere, parcă, aruncă 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 Edie (Fig. 4).
Se știe că blocarea fluxului de aer în spatele muchiei de conducere duce la formarea unei zone de vortex deasupra zmeului cu unghi obtuz. Ca urmare, într-un vânt puternic, stabilitatea este perturbată. Irwin a făcut-o simplu - a tăiat două ferestre triunghiulare în carcasă, iar pârâul care venea a început să se repezi în aceste ferestre. Poziția zmeului în zbor s-a stabilizat.
Modelul prezentat în Figura 5 a fost propus de francezul A. Milier. Este format dintr-o bandă de lemn AB, legată cu 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 = ОВ = 0,2 * AB). La fel ca șina AB, barele sunt, de asemenea, trase împreună de o sfoară într-un arc și formează un hexagon echilateral în plan. Capetele tuturor șipcilor sunt ținute împreună de un alt șir care trece prin vârfurile hexagonului.
Șarpele pe care îl vedeți în figura 6 este bine cunoscut în Coreea. Cadrul său pătrangular, lipit împreună din bețe de bambus, este acoperit cu material textil. Dacă dimensiunea a două laturi este egală cu 800, iar celelalte două - 700, atunci diametrul găurii din mijloc ar trebui să fie de 300 mm.
Priviți figura 7. Acest model asemănător unei păsări de pradă a fost inventat de americanul Sandy Langa. Inventatorul a încercat mai întâi să testeze principiile de zbor împrumutate de la natură pe el. Lang a realizat ansamblul fuzelajului și coada dintr-o singură șipcă de lemn. L-a despicat la un capăt și a introdus șipci rotunde ale aripilor de susținere în orificiile bucșei de lemn. Am legat partea despicată a cozii, capetele aripilor și nasul cu un fir de pescuit gros - a rezultat o structură foarte flexibilă. Și aripile au fost, de asemenea, arcuite cu amortizoare din cauciuc. Șarpele Langa reacționează sensibil la cele mai mici rafale de vânt. În zbor, el, ca un fluture, bate din aripi, schimbând astfel mărimea forței de ridicare, forța de rezistență și stabilitatea.
... și cutie
Figura 8 prezintă una dintre opțiunile pentru un zmeu în formă de cutie. În zbor, acesta este stabil, deoarece planurile sale de rezemare sunt orientate către fluxul de intrare la unghiul optim de atac (liftul care apare pe ele este mai mare). În plus, secțiune transversală poate fi nu numai pătrat, ci și rombic. Pentru rombic, raportul dintre diagonalele verticale și orizontale este 2: 3. Adâncimea cutiei este de 0,7 ori lungimea părții mai lungi a zmeului.
Cadrul este format din patru distanțiere longitudinale și patru dreptunghiulare. Figura arată modul în care distanțierul este conectat la 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, menține stabilitatea în zbor și nu se răsturnează în cazul unor rafale laterale bruște de vânt.
...ȘI MAI MULT ȘARPE
Aceste aeronave diferă de cele anterioare atât prin proiectare, cât și prin utilizarea materialelor, cât și în timpul fabricării. Sunt mai moderne și mai complexe. Dar, probabil, cu atât va fi mai plăcut pentru modelatorii experimentați să le joace: să înțeleagă schema, să înțeleagă principiul zborului, să prindă unele trăsături.
propulsat cu reacție
Mulți dintre voi probabil ați observat că, dacă un râu este larg răspândit, viteza curgerii sale devine mult mai mică. Și invers: într-un loc îngust, debitul crește brusc. În aer, ca și în apă, funcționează și această lege fizică. Încercați să direcționați fluxul de aer în capătul larg al unui tub conic (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 așa poate fi privită modificarea debitului în conductă), 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, iar deasupra lui o zonă de presiune scăzută. Sub influența diferenței de presiune, fluxul de aer se năpustește în difuzor și trece prin conductă. Dar difuzorul este conic, astfel încât debitul de ieșire va fi mai mare decât cel de intrare (rețineți râul). Aceasta înseamnă că difuzorul funcționează ca un motor cu reacție.
În Figura 1 (vezi pagina 6), vezi zmeul unui englez Frederick Benson cu efect de difuzor. Inventatorul susține că propulsia jetului nu numai că mărește rata de ascensiune a zmeului, dar îi oferă și o stabilitate suplimentară în zbor.
Zmeul rachetă este aranjat destul de simplu. Două bare transversale dreptunghiulare sunt fixate transversal în centru și legate de-a lungul marginilor cu un fir puternic. Pe acest cadru este instalat un difuzor îndoit din hârtie groasă sau folie. Carcasă simplă: hârtie, pânză...
Bazat pe principiul WUA
Se știe că vehiculele cu pernă de aer (AHU) se ridică din cauza diferenței de presiune: presiunea de sub partea inferioară este întotdeauna mai mare decât cea de sus. Iar stabilitatea aparatului este creată de un dispozitiv special care distribuie uniform fluxul de gaz în întregul perimetru.
Inginerul american Franklin Bell a demonstrat că vehiculele similare cu WUA pot zbura în aer. Fantezie? Nu. Modelul zmeului este o dovadă în acest sens (fig. 3 la pagina 7).
Fund și părți laterale netede, chilă mică, contururi netede ale corpului - un design complex. Dar, pe de altă parte, fluxul de aer care se apropie curge în jurul corpului fără întreruperi și vârtejuri și ridică ușor zmeul. Este ușor de observat că aceste avantaje aerodinamice nu sunt eficiente doar pentru alpinism. Laturile curbate ale carenei stabilizează destul de bine poziția zmeului în aer la altitudini mari. Și ultimul lucru. Aruncă o privire mai atentă: modelul, în secțiunea longitudinală, nu seamănă cumva cu o barcă cu motor de mare viteză?
Scoate... parașuta
Este general acceptat că se poate coborî doar cu parașuta. O parașuta nu poate ridica o persoană în sus, chiar și într-un pârâu ascendent. Dar un grup de ingineri polonezi a încercat să infirme această opinie. Au demonstrat că în anumite condiții parașuta poate urca.
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, este posibil să comparați o păpădie și o parașută modernă doar condiționat - inventatorii polonezi creează un flux de aer ascendent vertical cu ventilatoare puternice. Dar vântul obișnuit nu poate fi redus, spune americanul Jack Carmen și oferă o jucărie - un zmeu cu parașuta (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 zmeu-parașuta, iar un tub telescopic este fixat în centru sub baldachin. Acesta servește atât ca cadru rigid, cât și ca regulator al centrului de greutate al modelului.
Disc în zbor
Aparatul va dobândi o bună stabilitate în zbor dacă i se dă forma unui disc. Una dintre variantele discului zburător este prezentată în Figura 2 (vezi pagina 6). Modelul este foarte asemănător cu două conuri joase stivuite împreună. Dar conurile vor zbura prost, spune inventatorul Wilbur Bodel din Elveția, așa că completează designul cu o chilă, precum și o greutate mică care deplasează centrul de greutate în jos (mărește astfel stabilitatea aparatului) și o gaură. în partea inferioară a pielii. Dar pentru ce este această gaură?
La altitudini mai mari, vântul bate mai puternic decât în apropierea solului. Aceasta înseamnă că nu se schimbă doar viteza, ci și presiunea. S-ar putea folosi căderile de presiune pentru a crea o forță suplimentară a jetului? Se pare că poți. Cu o rafală puternică de vânt, cavitatea interioară a zmeului este umplută cu puțin mai mult aer. Aceasta înseamnă că în interiorul șarpelui se creează o presiune în exces. Când rafala slăbește, presiunea din exterior scade și aerul din interior iese în grabă prin orificiul din piele. Apare un curent cu jet, deși slab. Ea este cea care creează forță suplimentară de ridicare. Trăsătura caracteristică a acestui zmeu este că poate fi lansat noaptea. Pentru a face acest lucru, în loc de o greutate, Bodel instalează o lanternă în miniatură cu reflector, un bec și o baterie de 1,5 V.
În imaginea „Vedere laterală” puteți vedea că cadrul de zmeu este asamblat din mai multe șine, fixate rigid între ele. Observați nodurile caracteristice care leagă șinele de janta exterioară, butucul și chila.
Dar discul inginerului francez Jean Bortier are deja trei chile. Decolează bine, manevrează lin în aer, chiar și pe vânt puternic și atârnă nemișcat în lesă la vântul slab. Vă vom spune mai detaliat cum să o faceți (vezi figura de la pagina 10).
La fel ca multe alte zmee, cadrul său este tras din șipci subțiri de lemn, prinse cu o margine de sârmă și acoperită cu hârtie subțire. Deci, totul este în ordine.
Pregătiți pentru cadru patru benzi uniforme cu o secțiune transversală de 3x3 mm, pliați-le împreună, așa cum se arată în figura „Vedere de sus”, lipiți în centru, legați cu fire și acoperiți cu lipici. Îndoiți o jantă de sârmă de oțel cu un diametru de 0,4-0,5 mm de-a lungul perimetrului cadrului și legați-o cu fire cu adeziv de capetele șinelor (vezi fig.). Legați capetele jantei împreună și înfășurați cu fire și lipici. Cel mai convenabil este să le andocați în față, în zona șinei centrale „a”. Dacă nu găsiți un fir potrivit, faceți o jantă dintr-un fir gros. Nu uitați să-l lipiți de șipci.
Acoperiți discul și chilele cu șervețel sau hârtie de ziar. Lipiți carcasa de disc de dedesubt - acest lucru va reduce vizibil rezistența modelului. Dar poți pune și hârtie deasupra. Adevărat, atunci pielea va trebui să fie lipită de toate șipcile și de margine, altfel o rafală puternică de vânt o va smulge.
Instalați trei chile pe suprafața inferioară a discului (puteți face cu una sau două, dar apoi dimensiunea chilelor va trebui mărită) - Jantele chilelor sunt cel mai ușor de realizat din șipci subțiri de bambus sau pin - acestea materialele sunt ușor de îndoit și puteți obține contururi netede.
Dacă doriți să faceți un zmeu mare, nu uitați să-i întăriți cadrul cu încă două sau trei șipci.
Leagă un căpăstru de șarpele terminat - trei fire scurte. Ei țin modelul la unghiul de atac dorit. Tăiați firul central al căpăstrui în jumătate și legați-i capetele cu un inel compensator de cauciuc. Acest inel, care se întinde sub rafale puternice de vânt și smucituri neașteptate, îndepărtează o parte din sarcină de pe cadru. Leagă o frânghie de căpăstru. Pentru un șarpe mic, firele aspre (linie de cablu) sunt potrivite. Testați modelul finit.
După cum am spus, zmeul disc poate fi lansat chiar și în vânt ușor. Dacă nu, încercați să lansați modelul în timp ce remorcați în timp ce rulați.
Fiți pregătiți pentru orice eveniment neașteptat. Dacă zmeul zboară brusc în bucle sau începe să coboare brusc, nu ezitați să eliberați linia din mâini - atunci când lovește pământul, modelul nu se va rupe. Ridică zmeul și examinează-l cu atenție; corectarea dezechilibrelor; dacă este necesar, micșorați unghiul de atac (mărește lungimea corzii centrale) și lansați din nou zmeul. Dacă nu poate fi reglat, atunci planul discului este înclinat incorigibil. Încercați să atașați modelului o coadă dintr-o fâșie de hârtie, sau o grămadă de fire lungi de un metru și jumătate, sau dintr-un buchet 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.
Dar uitați-vă la Figura 5. Acesta este un zmeu gonflabil al inventatorului canadian Paul Russell (vezi pagina 7). În imagine, pare complicat doar în exterior. Foarte simplu: două foi de material etanș au fost tot ce i-a avut nevoie Russell pentru a realiza modelul. Cusături longitudinale și transversale-aderențe 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 a face un astfel de șarpe nu este ușor - sunt necesare anumite condiții în lucrare.
Modelul inginerului finlandez S. Ketola (vezi fig. La pagina 11) este mult mai ușor de fabricat.
Se pare că poți veni cu ceva mai simplu? Am luat două bucăți de folie de plastic, le-am sudat pe margini și în mijloc cu un fier fierbinte sau un fier de lipit - și șarpele este gata. Dar câți dintre voi știu să sudeze filmul astfel încât cusăturile să fie strânse? Avertizăm din timp modelatorii începători: această operațiune nu este ușoară. Înainte de a începe să faceți un șarpe, încercați să sudați mai multe cusături pe unele punga de plasticși testați-le pentru scurgeri. Utilizați un fier de călcat cu temperatură controlată. Nu uitați să degresați semifabricatele din polietilenă înainte de sudare.
Folosind dimensiunile prezentate în figură, tăiați două semifabricate din film. Îndoiți-le împreună și, pasând înapoi de la margine cu 10-15 mm, trageți 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 liniștit cu privire la etanșeitatea cusăturilor, topește marginile semifabricatelor pe focul lumânării. Faceți acest lucru cu dispozitivul de fixare prezentat în imagine.
Pentru a atașa căpățânii și coada, ardeți șase găuri cu un diametru de 1-2 mm în cusături. Faceți acest lucru cu o unghie puternic neîncălzită sau cu vârful flăcării unei lumânări.
Umflați modelul finit și sudați găurile din cusătura exterioară cu o lumânare sau, îndoind marginile garniturii în jumătate, fixați-le cu agrafe, umeziți în prealabil găurile cu apă sau lubrifiate cu ulei industrial.
Odată ce ați învățat cum să faceți zmee gonflabile mici, încercați să faceți și să lansați un model mare - un metru sau doi metri. Dar ai puterea să o păstrezi?
Iată un model (fig. 7, pagina 8). Dar care? „Elicopter” – probabil unii dintre noi se vor gândi când vor vedea rotoarele. „Zmeu” – vor spune alții, observând căpăstrul și balustrada modelului.
Fluxul de aer care se apropie lovește planul zmeului (în acest caz, rotorul), apare o ridicare și modelul se ridică. Acesta ar putea fi cazul în cazul în care rotorul era pe loc. Dar, la urma urmei, se rotește, ceea ce înseamnă că pe lamele sale apare și o forță de ridicare. În consecință, în zbor, zmeul primește un impuls suplimentar de energie, împingând modelul în sus. După cum puteți vedea, avantajele față de alte tipuri de zmee sunt evidente.
Iar acest elicopter-zmeu 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: doi purtători și o coadă. Rotoarele principale, care se rotesc în direcții diferite, creează o portanță, iar rotoarele de coadă stabilizează poziția modelului în timpul decolării și îl mențin la înălțime. Designul zmeului este extrem de simplu.
Cadrul este asamblat din două lamele longitudinale, lipite în unghi, și două șipci transversale. Lamele sunt lipite între ele și, pentru o mai mare rigiditate, sunt întărite cu fire cu lipici. Rotoarele transportoare sunt instalate pe șina transversală, iar rotoarele de coadă pe cele longitudinale. Pentru ca toate rotoarele să se rotească cu ușurință, acestea sunt montate pe axe de sârmă.
Fabricarea rotoarelor este cea mai solicitantă operație. 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 tipuri de rotoare, dar pot fi mai multe. Încercați să proiectați singur rotorul. Pune-o la încercare. 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 coaseți-le peste cu hârtie Whatman sau furnir de tei (mesteacăn). În centrul rotorului, pe ambele părți, lipiți un placaj subțire, furnir sau șaibă de celuloid și găuriți un orificiu traversant pentru ax.
A doua varianta. Acest rotor seamănă cu roata care se învârte a unui copil. Este bun pentru un zmeu mic și ușor.
Un astfel de rotor este asamblat din șipci subțiri de bambus (cu o secțiune de 3x3 - în centru și 1,5x1,5 mm - la capete), hârtie absorbantă sau hârtie de ziar, două șaibe (furnir, celuloid) și un fir puternic. Lipiți benzile împreună, așa cum se arată în figură, și trageți-le de capetele la baza lamelor cu fire.
Un șarpe sau un filator?
Observând zborul unui proiectil de artilerie, Gustav Magnus a descoperit un fenomen ciudat: cu un vânt lateral, proiectilul a deviat de la țintă în sus sau în jos. S-a sugerat că sunt implicate forțe aerodinamice. Dar care? Nici Magnus însuși, nici alți fizicieni nu l-au putut explica și poate de aceea aplicație practică efectul Magnus nu a fost găsit de mult. Jucătorii de fotbal au fost primii care l-au folosit, deși nu știau despre existența acestui efect. Probabil că fiecare băiat știe ce este o „frunză uscată” și a auzit multe despre maeștrii acestei lovituri: Salnikov, Lobanovsky și alții.
Astăzi, fizica efectului Magnus poate fi ușor explicată (vezi despre asta în „ 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 pagina 8). Autorul său este inventatorul american Joy Edwards.În zbor, corpul zmeului, asemenea proiectilului de artilerie observat de fizicianul german, se rotește în jurul axei sale.
Șarpele este aranjat așa. Tija centrală de secțiune transversală dreptunghiulară, chila rotundă și palele aripioarelor formează un corp suficient de puternic care se rotește pe două axe fixate la capetele tijei. Urechile și căpăstrui leagă corpul de șină. Trebuie subliniat faptul că acest tip de zmeu este o zonă aproape neatinsă a creativității inventive.
Acum încearcă să faci un model, 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.
Semicilindri, fixați pe șine și închise la capete prin discuri, se rotesc în jurul axelor lor sub presiunea fluxului de aer care intră. Dacă agățați căpăstrul de aceste axe și le legați de șină, dispozitivul se va decolare cu ușurință.
Zmeul este format 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 el.
Lipiți șipcile împreună și înfășurați strâns îmbinările cu fire și lipici. Îndoiți capetele șinelor 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 căpățânile de aceleași axe.
Îndoiți semicilindrii din hârtie Whatman și lipiți-i pe șinele longitudinale ale cadrului. În cele din urmă, instalați chilele pe cadru. (Fiecare dintre ele este alcătuită din două semi-discuri.) Lipiți-le de barele transversale din interior, astfel încât barele să fie pe exterior.
Deci ai construit și testat șarpele lui Magnus în zbor. Ce urmeaza? Încercați să experimentați cu această mașină zburătoare. De exemplu, măriți dimensiunile 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
Rice N. KIRSANOVA și V. SKUMPE
Primele mențiuni despre zmee se găsesc în secolul II 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, au ridicat artificii pe cer în timpul sărbătorilor, erau folosiți la pescuit, atârnând cârlige de fire care pluteau 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 construcției zmeelor și a modului în care au fost lansate.
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 măsurat temperatura aerului la altitudine cu ajutorul unui zmeu. În 1752, B. Franklin a realizat un experiment în care, cu ajutorul unui șarpe, a dezvăluit 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 în studiul electricității atmosferice au fost extrem de periculoase. La 26 iunie 1753, colegul lui Lomonosov, academicianul G.V. Richman.
În secolul al XIX-lea, șerpii erau folosiți pe scară largă și pentru observații 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 semnificative.
Este important de remarcat utilizarea zmeelor în dezvoltarea primei aeronave. În special, A.F. Mozhaisky, înainte de a începe construcția avionului său, a efectuat o serie de teste cu zmee trase de o echipă de cai. Pe baza rezultatelor acestor teste, au fost selectate dimensiunile aeronavei, care trebuiau să îi ofere o portanță 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 coastei folosind zmee. În timpul Primului Război Mondial, trupele din diferite țări au folosit șerpi pentru a se ridica la înălțimea observatorilor-observatori ai focului de artilerie, recunoașterea pozițiilor inamice.
Un anume Otto Lilienthal din Germania, în 1891, a ieșit pentru prima dată în aer pe un zmeu de design propriu, punând bazele kiteului - un sport în care un atlet se mișcă pe teren cu ajutorul unui zmeu.
V anul trecut dezvoltarea așa-numitelor zmee acrobatice – zmee formă specială controlat de două șine. Un zmeu acrobatic, spre deosebire de oricare altul, este capabil să alunece liber în aer, ceea ce îi asigură proprietățile speciale. Sunt concepute pentru a efectua un complex de manevre acrobatice de complexitate variabilă.
Peste tot în lume se creează Cluburi și comunități care unesc iubitorii de zmee – atât constructori, cât și pur și simplu lansări (Kiteflies). Unul dintre faimoși este KONE - New England Kite Club, care face parte din Asociația Americană de Kiting.
Compania germană SkySails a folosit zmeul ca sursă suplimentară de energie pentru navele de marfă, testându-l 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 lansează animalele de companie zburătoare.
China este considerată locul de naștere al zmeului - prototipul tuturor aeronavelor. Mai mult, la început, zmeul nu era deloc un obiect de distracție, ci era, mai degrabă, un atribut militar.
În Washington, DC, la Muzeul Național al Aerului și Spațiului, o inscripție de pe una dintre cabinele care întâmpină vizitatorii spune: „Primele aeronave create de om au fost un zmeu și o rachetă. Au fost create în China antică.” Dar crearea unei rachete a devenit posibilă numai după inventarea prafului de pușcă (secolul IX). Și zmeul a apărut înaintea erei noastre.
Curiozitatea orientală
Cele mai timpurii 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 același timp, zmeii au apărut pe teritoriul Malaeziei moderne. Dar chinezii au fost cei care „au evidențiat” titlul de inventatori.
După invenția hârtiei (105), aceasta și-a găsit rapid aplicație în construcția zmeelor. Zhi Yuan (zmeul) 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 noul material pentru zmeu. 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 Nanking 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 șarpe uriaș a ridicat un observator în aer, astfel încât să poată vedea în spatele zidului cetății cât timp trebuia săpat tunelul până la palatul inamicului. De asemenea, chinezii au ridicat petarde pe șerpi pentru a-i arunca în aer în cer pentru a speria inamicul.
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. Erau școli, maeștri, direcții. Șerpii au început să fie decorați cu imagini cu flori, păsări, dragoni și, bineînțeles, hieroglife. Alături de felinarele chinezești și umbrelele de hârtie, zmeii au devenit o formă de expresie națională.
Celebrul călător Marco Polo, care s-a întors din China în 1295, a adus zmee în Europa. El a fost cel care a adus atât zmeul în sine, cât și o descriere a designului și a metodei sale de lansare.
Prima mențiune despre utilizarea zmeilor în Europa a apărut într-un manuscris despre tehnologia militară din 1405. Un alt document, datând din 1430, descrie producția unui zmeu din pergament și o metodă de atașare a liniilor pentru a obține performanțe de zbor mai bune în diferite condiții meteorologice.
Alte două surse, datând din 1589 și 1634, explică cum să zboare artificii pe un zmeu în aer. Într-o reprezentare din 1618 a orașului olandez Middelburg, artistul a pictat copii ținând zmeie în formă de diamant.
Servirea progresului
Spre deosebire de Asia, Europa a văzut doar distracție în șerpi. 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 în funcție de lungimea șinei - sfoara care ține șarpele. Alte componente, pe lângă însăși structura de coaste de lemn ușoare și hârtie sau pânză întinsă peste ea, erau un căpăstru pentru atașarea unei frânghii de șarpe și un „organ al stabilității” (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, 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. Șina s-a umezit rapid de ploaie, iar când a avut loc următoarea descărcare, zmeul a jucat rolul unui paratrăsnet. Coarda a ars instantaneu și scântei au căzut din cheie. După această experiență, Franklin a brevetat paratrăsnetul.
De menționat că americanul a fost foarte norocos că a ghicit să renunțe la șină. Pentru că un an mai târziu, în 1753, academicianul Georg Richman a murit când a lansat un zmeu într-o furtună în Rusia. Dar Lomonosov, care a experimentat și cu zmee și electricitate atmosferică, a supraviețuit.
În secolul al XIX-lea, zmeii au devenit atribute indispensabile ale observațiilor meteorologice, deoarece balonarea era foarte scumpă.
Inventatorul radioului, Alexander Popov, a ridicat și antena emițătorului său cu ajutorul unui zmeu și a devenit ferm convins că obstacolele reduc trecerea undelor radio. Și Alexander Mozhaisky a folosit un zmeu, împrăștiat de o echipă de cai, pentru a selecta forma optimă a primului său avion.
În mod surprinzător, abia la sfârșitul secolului al XIX-lea și începutul secolului al XX-lea europenii au văzut potențial militar în zmee. În Primul Război Mondial și în unele locuri în al Doilea Război Mondial, observatorii de foc de artilerie au început să fie ridicați pe șerpi. În plus, șerpii erau folosiți de submariniști. Vederea periscopului pe suprafața apei era de opt kilometri, în timp ce mecanismul de observare ridicat de zmeu la o altitudine 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 laterală - au ajutat la tragerea plutei spre principalele autostrăzi și, prin urmare, la creșterea șanselor de evadare. În plus, zmeul a stabilizat pluta atunci când apa era agitată. Armata a folosit și zmee pentru a ridica transmițătoarele radio la o înălțime.
"cal" gonflabil
Toate zmeii din lume se numesc zmee. În Rusia, doar un anumit tip de zmeu se numește zmeu. Și anume, un tip destinat remorcării 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 constă dintr-o țesătură etanșă cu spații interioare închise și o priză de aer îndreptată 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. Apoi zmeul ia o formă care creează portanță.
O caracteristică plăcută a parafoilului este că nu are nimic de spart în el. Chiar daca carapacul se rupe, aerul o paraseste treptat, ceea ce da sanse de finalizare a manevrei.
Există cluburi de kite în multe țări. Cel mai autorizat este KONE - New England Kite Club, parte a Asociației Americane de Kiting.
Pe lângă funcțiile sale sportive și de divertisment, kiting-ul are și alte utilizări. Așadar, în 2008, SkySails a folosit un zmeu parafoil ca „motor” suplimentar pentru o navă de 55 de metri lungime. Economia de combustibil a fost de 30%.
Fanii zmeelor clasice consideră orașul chinez Weifang drept Mecca, unde se află sediul Asociației Internaționale de Zmee și un muzeu. Aici, în perioada 20-25 aprilie, se organizează anual un festival internațional de zmee, în finala căruia este ales „regele zmeelor” - acest titlu este visul prețuit al multor designeri și producători de zmee.