Прямое надувательство

ПЕРЕПЕТО О ПЕРПЕТУУМЕ

В 2004-м американцы Рик Кавалларо и Джон Бортон через интернет предложили фанатам управляемого полета найти объяснение феномену движения наземного аппарата при строго попутном ветре со скоростью быстрее этого ветра. А еще лучше — разработать такой аппарат.

Задачка вызвала бурную дискуссию.

 Через некоторое время кому-то из спорщиков удалось раскопать потрясающие факты. Оказывается, проблема движения ПВБВ («По ветру быстрее ветра») была успешно разрешена еще в 1960-х неким Эндрю Бауэром, инженером по аэродинамике летательных аппаратов в корпорации Douglas Aircraft. В 1969 году Бауэр поспорил со своим боссом, что построит машину, которая разгонится быстрее попутного ветра. Машина Бауэра, судя по единственному сохранившемуся снимку, была далека от совершенства, но ему удалось выиграть пари, показав пусть символический, но все-таки принципиальный результат — 1,2 скорости ветра. Впрочем, одеревеневшая логика скептиков сопротивлялась до последнего — бедного Бауэра, давно почившего в бозе, окрестили мистификатором, а его аппарат — неуклюжим муляжом, сделанным на живую нитку.

Никаких кинодокументов и официальных бумаг, способных подтвердить этот факт, не сохранилось. Но, по словам Рика Кавалларо, он лично разговаривал с человеком, работавшим вместе с Бауэром и главным инженером Смитом в Douglas Aircraft и присутствовавшим при получении Бауэром выигрыша. В своей работе Faster Then The Wind, опубликованной 26 апреля 1969 года, на 21 странице убористого текста Бауэр приводит подробные расчеты с десятками формул, доказывающие работоспособность концепции.

В 2006 году, когда дискуссия стала переходить на уровень «сам дурак», на сцене появился некий Джек Гудман, бывший инженер и заядлый яхтсмен из Флориды. Быстро устав от бесполезной болтовни, Гудман взял да и построил радиоуправляемую модельку аппарата с тремя колесами и воздушным винтом. Прямо на улице, проходящей мимо дома Гудмана, она, толкаемая вперед попутным ветерком и тягой винта, наглядно продемонстрировала правоту Кавалларо и Бортона. Испытания были сняты на камеру, а клип выложен на YouTube.

Казалось бы, противникам идеи осталось лишь капитулировать, но произошло обратное. Для того, чтобы урезонить толпу, жаждущую распять беднягу Гудмана и саму концепцию ПВБВ на воздушном винте, Кавалларо и Джей Би решили взять быка за рога и создать пилотируемую машину, способную обогнать ветер.

УМОМ РАССЕЯННЫМ ПОНЯТЬ

 Наиболее внятный анализ концепции движения ПВБВ был представлен профессором Массачусетского технологического института Марком Дрелой в начале 2009 года. Дрела скрупулезно рассчитал аэромеханику процесса и доказал, что в нем нет никаких противоречий с законами физики и тем более не наблюдается фантома вечного движения. Залог успеха — это эффективный пропеллер, простая трансмиссия с допустимым уровнем потерь и хороший трек с поверхностью типа крупной наждачки. Никаких аккумуляторов, никаких стартовых устройств — только аппарат и ветер, единственный источник энергии в системе.

Работает аппарат так: попутный ветер сдвигает машину с места, как предмет с необтекаемой формой, и колеса начинают свое вращение, раскручивая пропеллер. Тот, в свою очередь, создает тягу и толкает машину вперед. Из-за этого колеса начинают крутиться быстрее — следовательно, растут обороты пропеллера. Пока ветер дует — аппарат разгоняется. Заметьте, пропеллер никогда не крутит колеса и не вращается за счет энергии ветра напрямую.

В таком виде объяснение представляет собой не что иное, как модель вечного двигателя, который, как известно, не может существовать в природе. Для преодоления силы трения и сопротивления воздуха аппарату нужна энергия. У ветра ее предостаточно: недаром могучие воздушные течения с легкостью увлекают за собой и легкие яхты, и гигантские парусники. Нужна лишь «труба», которая позволит выкачать энергию из ветра.

Эта «труба» скрывается в разнице между воздушной скоростью аппарата и скоростью движения относительно земли. Представьте себе, что при скорости попутного ветра 10 км/ч машина едет по земле со скоростью 20 км/ч. Через незамысловатую трансмиссию колеса стремятся передать всю свою энергию пропеллеру. Последний же движется относительно воздуха со скоростью всего 10 км/ч, поэтому имеет потенциал для разгона. Пока ветер будет дуть, колеса всегда будут «обгонять» пропеллер на лишние 10 км/ч, а пропеллер — «мчаться за ними вдогонку». Ширина нашей «трубы» ограничена эффективностью пропеллера и потерями в трансмиссии. На определенной скорости трение и аэродинамическое сопротивление возьмут верх, и разгон прекратится.

«ГРАЧОМ» ПРОЛЕТЕЛИ

 Рик и Джон не использовали никаких высоких технологий и чудо-материалов, если, конечно, не считать хайтеком ленту из карбона, пенопласт и стекловолокно. Фрезерный станочек с ЧПУ, сверлилка, набор юного столяра, много-много наждачной бумаги и правильно заточенные руки — вот и все, что нужно, чтобы бросить вызов ветру. 

Главным спонсором выступила компания Joby Energy, а уже на заключительной стадии к ней присоединился Google. Бюджет проекта, судя по всему, был довольно постным — в дело пошли не только покупные детали, но и старый горный велосипед, ролики от соседского скейтборда, бэушные композитные мачты от виндсерфа, сетка от гамака и другие нужные в хозяйстве вещи.

За основу будущего покорителя ветра, названного Blackbird («Грач»), взяли конструкцию Эндрю Бауэра- приземистый трицикл с «ведущей» задней осью и управляемым пропеллером на мачте. 

Весной 2010 года болид был полностью готов к бою и во время восьми пробных заездов на короткой взлетке аэродрома «Новый Иерусалим» при попутном ветре в 21,73 км/ч разогнался до 61,93 км/ч, в 2,85 раза быстрее воздушного потока. Блестящий результат в первых же испытаниях воодушевил команду «Грача», и в мае Кавалларо начал переговоры с важными птицами из Североамериканской ассоциации скоростных наземных парусных судов NALSA об организации рекордных заездов в совершенно новом классе аппаратов. В июне согласие NALSA было получено, и в начале июля на высохшем озере Эль Мираж Blackbird, обвешанный многочисленными датчиками, несколько раз промчался со скоростями, превышающими поток в 3,5раза.

по материалам В. Санникова