Крути педали и станешь богатым

Более ста лет назад человек научился летать, используя для полета на аэроплане энергию сжигаемых углеводородов. После чего человеку захотелось передвигаться по воздуху за счет силы собственной мускулатуры. Этот интерес периодически подогревался при помощи денежных призов, которые к настоящему моменту выражены в очень солидных суммах.

Хитрый француз

Первый опыт заработать при помощи попрания закона всемирного тяготения относится к 1912 году. Робер Пежо, занимавшийся на популярной автомобильной фирме своего дядюшки выпуском велосипедов, назначил приз в десять тысяч франков тому, кто пролетит на велосипеде с прикрепленными к нему крыльями десять метров, и тысячу — кто преодолеет хотя бы метр. Это был прекрасный рекламный ход, подогревший интерес парижан к двухколесному средству передвижения. В назначенный час в «Парке принцев» при большом стечении публики тридцать удальцов с крепкой мускулатурой начали ристалище, которое продолжалось несколько часов. Но никто из них не получил даже одного су.

Приз, обещанный Робером Пежо, провоцировал французов на конструкторские эксперименты. Вполне понятно, для того, чтобы его получить, необходимо было установить на велосипед солидное крыло, обладающее большой подъемной силой, и разогнаться до рекордной скорости. Два этих требования в 1921 году смог реализовать Габриэль Пулен. Он утяжелил 17-килограмоый велосипед 15-килограммовым крылом и смог разогнаться до скорости в 40 км/ч. В результате ему удалось пролететь на импровизированном планере 12,3 метра.

Разумеется, то не был мускулолет самолетного типа. Данный летательный аппарат, приводящийся в движение за счет мускульной силы, должен взлетать за счет тянущего или толкающего винта. И полет должен осуществляться не по-планерному, а по-самолетному, то есть пилоту необходимо постоянно крутить педали.

Серьезный шаг на пути к созданию классического мускулолета самолетной схемы в 1935 году сделала немецкая авиационная компания «Юнкерс». Ее аппарат, названный Mufli, имел тянущий винт, на который передавался крутящий момент от велосипедных педалей. Но поскольку в момент разгона мышечные усилия передавались не колесам, а винту, поднять в воздух такую машину не удавалось. Mufli «выстреливали» в воздух при помощи катапульты из резиновых канатов. Этот мускулолет поднимался в небо более ста раз. В 1935 году он смог пролететь 235 метров, в 1937 году рекорд был доведен до 712 метров.

Если в 20-е годы разработкой мускулолетов занимались лишь энтузиасты, не имевшие специального образования, то перед Второй мировой войной к стихийному движению подключились профессионалы. Был опубликован ряд работ в специальных журналах, посвященных вопросам авиации. В них научно была доказана возможность сделать такую машину, которая при помощи передачи мускульных усилий на винт была бы способна выполнять полный цикл: взлет, управляемый полет и посадку.

Было рассчитано, что пилоту мускулолета, весящему 75 килограммов, для взлета необходимо развивать в течение минуты мощность, равную 1 л.с. После набора высоты полет осуществляется при мощности в 0,3 л.с. Научно-медицинские исследования спортсменов во время максимальной нагрузки на ответственных соревнованиях показывают, что наиболее подготовленные атлеты могут развивать мощность до 2,5 л.с., удерживая ее до 5 минут. Ну а мощность полета, равную 0,3 л.с., в состоянии развивать среднестатистические люди.

«Альбатрос» покоряет Ла-Манш

Однако эти оценки не учитывают веса машины и наличие сил трения в механизме. И одним из основных факторов, тормозивших развитие мускулолетов в то время, было отсутствие легких и прочных материалов. Только в послевоенный период в связи с появлением синтетических полимеров это препятствие было устранено.

И еще одно обстоятельство способствовало всплеску интереса к созданию мускулолетов самолетного типа. В 50-е годы появился целый ряд денежных премий, которые должен был получить создатель «воздушного велосипеда», в случае исполнения им определенных требований — расстояние полета, длительность, высота, способность совершать развороты и т. д.

Наиболее крупный приз размером 5000 фунтов учредило в 1959 году Британское Королевское общество аэронавтики на деньги промышленника Генри Кремера. Победитель должен был пролететь не менее мили на высоте не менее трех метров по маршруту в виде «восьмерки».

За не слишком крупным, но очень престижным призом немедленно погнались английские, американские, канадские, польские и японские конструкторы. Однако длительное время ни одна из представленных на конкурс машин не могла выполнить полетное задание. Наиболее удачным в период до 1976 года был английский мускулолет «Паффин», пролетевший в 1965 году 787 метров, но он не мог поворачивать в полете.

В 1973 году Кремер, решив подхлестнуть конструкторов, удесятерил сумму обещанного приза. И спустя три года конструктор из Калифорнии Пол Маккриди, чемпион мира по планерному спорту, создал мускулолет «Легчайший Кондор». В 1977 году эта машина, управляемая профессиональным 24-летним велосипедистом Брайаном Алленом, завоевала приз Кремера.

На этом тандем конструктора и спортсмена не успокоился, нацелившись на еще один приз Кремера, равный 100 тыс. фунтам. Он был назначен за перелет через Ла-Манш. Для чего была построена новая машина с улучшенной аэродинамикой — «Легчайший Альбатрос». 12 июня 1979 года Аллен, преодолев расстояние в 35 820 метров за 2 часа 49 минут, двигаясь со средней скоростью 12,7 км/ч, вместе с конструктором «Альбатроса» торжествовал победу.

Массовое движение

«Альбатрос» Пола Маккриди, покоривший Ла-Манш, — уникальная машина. Ее вес составляет всего лишь 30 кг. Все прочие модели, число которых уже перевалило за две сотни, как минимум на 5 килограммов тяжелее. Уникально решена и аэродинамика мускулолета — хвостовое оперение у него находится впереди. Конструкторы остальных моделей используют классическую самолетную схему.

В основном вся воздушная армада мускулолетов будто бы сошла с одного конвейера. И это при том, что мускулолеты самолетного типа делают в целом ряде стран: в Австралии, Новой Зеландии, Греции, Германии, Австрии, Великобритании, США, Канаде, Сингапуре, Южной Африке, Японии. Их технические параметры расположены в весьма узком коридоре.

Размах крыльев — 28−34 м. Площадь крыла — 38−44 кв.м. Крылья, изготовленные из легких материалов и имеющие тончайшее покрытие, весьма хрупки и гибки. В связи с этим при взлете и приземлении мускулолета помощники пилота придерживают крылья, чтобы они не касались земли.

Тянущий, то есть расположенный впереди винт имеет диаметр от 1,5 до 2 метров. Пилот в режиме равномерного полета вращает педали с частотой 90 об/мин. Через цепную передачу вращение передается на винт, частота вращения которого 160−180 об/мин. Потери энергии при передаче не превышают 5%. Скорость полета при отсутствии ветра — 20−45 км/ч. Пилот находится внутри полностью закрытой кабины, что позволяет снизить сопротивление воздуха.

С наступлением мускулолетного бума, когда дорогостоящие модели начали печь, как блины, рекорды дальности, скорости и продолжительности полетов посыпались, как из рога изобилия. В связи с чем Британское Королевское общество аэронавтики быстро опустошило фонд Генри Кремера. Остался лишь один приз, который достанется тому, кто за час пролетит девяносто километров. Этот приз, который, в конце концов, кто-нибудь получит, носит имя инженера Пола Маккриди, автора легендарного «Альбатроса».

Рекорд дальности полета в 1988 году на машине «Дедал-88», спроектированной студентами и выпускниками Массачусетского технологического института, установил грек Канеллос Канеллопулос. Он пролетел по маршруту Дедала — с острова Крит на материк — 115 км 110 м за 3 ч. 54 мин. 59 сек. Годом раньше американец Глен Трернми на машине Light Eagle совершил пролет по замкнутой окружности длиной 58 км 660 м. В том же году на том же самом мускулолете его соотечественница Луиза Маккалин, первая женщина-пилот, преодолела 15 километров за 37 минут.

Сейчас мускулолетчики уже не столько борются за рекорды, сколько соревнуются друг с другом. Ежегодно на всех материках проводятся национальные открытые чемпионаты, в которых принимают участие десятки современных машин. Это очень зрелищные мероприятия, вызывающие пристальное внимание телевизионщиков.

Сикорский был бы доволен

Существует и еще один приз очень внушительных размеров — приз Сикорского. Его учредило Американское вертолетное общество с целью стимулирования изобретения мускулолета вертолетного типа. В 1980 году размер приза составлял 20 тыс. долларов. Но в связи с чрезвычайной сложностью проблемы и многолетним отсутствием даже намеков на возможный успех в конечном итоге сумма была увеличена до 250 тыс. долларов.

Приз был обещан создателю машины, приводимой в движение мускульной силой, которая продержится не менее минуты на высоте в 3 метра, не выходя из квадрата 10×10 метров.

В 1989 году появился первый результат, весьма смехотворный. Хоть студенты Калифорнийского технологического института и вложили в «велосипедный вертолет», названный «Да Винчи», много сил и стараний. В 1989 году эта машина продержалась 7 секунд на расстоянии 3 сантиметров от пола. В 1994 году японская машина YURI 1 продержалась в воздухе уже 19 секунд. Но опять-таки на расстоянии 15 сантиметров от пола. Столь низкий взлет объясняется тем, что в данных моделях был использован экранный эффект. О высоте более полуметра конструкторам мечтать не приходилось.

Этот результат был превышен лишь в 2012 году — квадролет Gamera II с четырьмя винтами, установленными на раме, сделанный в Мэрилендском университете, провисел в воздухе 50 секунд. Но опять же в непосредственной близости от поверхности земли.

Казалось бы, приз Сикорского никому не достанется минимум полвека. Однако 12 июля 2013 года произошло, смело можно сказать, чудо. Машина канадских студентов из Торонтского университета, весящая 50 килограммов и оснащенная четырьмя винтами, находилась в воздухе 65 секунд на высоте 3,3 метра над землей. Таким образом приз Сикорского обрел хозяев.

Существуют награды, которые обещаны и изобретателям махолетов — аппаратов, копирующих полет птиц. Уже давно доказано и обосновано, что человек не в силах махать крыльями значительных размеров с частотой, обеспечивающей отрыв от поверхности земли. Однако энтузиасты продолжают вычерчивать хитроумные чертежи, строить замысловатые конструкции и что есть силы махать искусственными крыльями. Они мало чем отличаются от изобретателей вечного двигателя. Их ничуть не смущает даже то обстоятельство, что до сих пор даже ни один пилотируемый махолет с мощным бензиновым двигателем ни разу самостоятельно не поднялся в воздух. Способны летать лишь небольшие модели — не больше вороны.