Protože jsme aviatický magazín všímáme si věcí, které s pohybem v ovzduší Země souvisí. Někomu se to může zdát úsměvné, ale to ponecháváme na něm samotném.
Nedávno jsem zahlédl fotografii Alana Mc Fadyena a pak ještě několik jejích kopií, kde je úžasný záběr na střemhlavý let ledňáčka za kořistí, když se právě dotýká vodní hladiny, aniž by z ní vytryskla jediná kapka. Trvalo mu to prý 6 let, než se mu takový záběr na jedné z několika tisíc fotek povedl. Jsme rádi, že se mu to povedlo a ten obrázek uvádíme dále.
Vedle toho, že mě zaujala houževnatost autora takový obrázek stvořit, jsem chtěl upozornit gramotnější stoupence našeho magazínu vybavené dostatečnou intelektuální bravurou na to, co lze ještě z fotografie vyčíst, aniž bychom se pletli profesionálním ornitologům do řemesla.
Co je ledňáček za tvora???
Je dlouhý cca 16-17 cm, o hmotnosti kolem 40 g a s rozpětím křídel (u ptáků používáme v souladu s obvyklými zvyklostmi množného čísla, ač se jedná jen o jednu nosnou plochu) bez změny tvaru a velikosti, asi 25 cm.
Přejdeme-li k aviatickému žargonu má pak jeho nosná plocha zatížení kolem 35 N/m², při štíhlosti asi 6. Je tedy nejméně asi 6 x nižší než u ultralehkých kluzáků a asi 13 x nižší než než u motorových ULL. U ledňáčků to jsou hodnoty, které odpovídají mnoha modelům letadel. Ale ani modelářské ornitoptéry se nemohou s výkony a zejména letovými vlastnostmi s ledňáčky srovnávat ani ve snu.
Ledňáčci a s nimi i ostatní létaví ptáci jsou jiné kategorie „létajících strojů“ pokud se týče koncepce, konstrukce, stavby, použitých materiálů a nákladů do jejich tvorby vložených, než ty s nimiž se my, aviatičtí nadšenci rodu homo sapiens, snažíme pronikat do atmosféry Země, ať již nízko či hodně vysoko.
Je to například možnost změny tvaru a velikosti křídla. Použití per propustných pro vzduch jenom v jednom směru. Vylehčené konstrukce „draku“ ptáků – duté kosti. Možnosti nastavení per pro různé letové stavy a podobně. To umějí ptáci, ale například i hmyz, pro nás dosud nedostižně.
Na to ještě lidský důmysl, ani jeho průmysl nestačí ani dnes, ač se o to pokoušeli mnozí intelektuálně vyspělí jedinci. Například Leonardo da Vinci již na konci 15. století. Ale i tento gigant technického pokroku pak připustil, že možným způsobem jak ovládnout vzduch je plachtový let s nehybnými křídly. Na počátku 19. století to byl George Cayley v Anglii, který posunul design létajících strojů významně kupředu, ale skoro nikdo toho po něm včas nevyužil. Pak to mohl být mladý Francouz Alphonse Pénaud se svými skvělými nápady, ale nakonec to pro nedostatek peněz vzdal zásadně. Až potom, když přejdeme několik desetiletí v 19. století, to byli bratři Lillinthalové, Otto a Gustav, kteří vložili nemálo peněz a ještě více úsilí i do poznávání letu ptáků. Gustav se toho nevzdal( možností létání po vzoru ptáků) ještě dlouho po Ottově tragické smrti. Připomeňme alespoň jejich knihu z roku 1896 – Der Vogelflug als Grundlage der Fliegerkunst, která se stala významným ponaučením pro stoupence letectví v Anglii, Francii, USA, Rusku, Rakousko-Uhersku a jinde.
Protože tohle není a ani být nechce nějakým historickým pojednáním o aviatice, tak upozorním na některé okolnosti, které bychom mohli z mé nedokonale zhotovené kopie Mc Fadyena získat.
Když se podíváte na následující obrázek můžete si všimnout například toho, jak jsou ve směru proudění uspořádány jednotlivé povrchové prvky – pera ledňáčka. A to nejen na křídlech, ale také vpředu i vzadu na jeho trupu. Je to významná nápověda o proudění kolem něho.
Proč je tvar nosné plochy tvarován do dvojitě lomeného šípu na každé z jejich polovin se zvětšením její hloubky ve středu??
Pokud chcete zaznamenejte i postavení a úhly per na obou polovinách. Je tu jakési připomenutí toho, že na spodní straně je přetlak a horní podtlak?? I když se jedná zřejmě o velmi malé, ne-li záporné, úhly náběhu?! Je to ledňáčkova obrana proti indukovanému odporu při letu co nejvyšší rychlostí???
Asi lze najít v této grafické koláži ještě jiná upozornění.
A když se podíváte na náčrt vlevo dole není možné přehlédnout jednak tvar křídel blížící se ideálnímu eliptickému půdorysu a jednak výrazně odlišnému uspořádání dvou – tří per na jejich okrajích kvůli zmenšení vlivu indukovaných vírů a tím snížení příslušného odporu, který tvoří při takovýchto velkých úhlech náběhu největší část celkového odporu??!! Používají to zřejmě všichni ptáci.
Jednou bylo vzdáleně obdobné řešení, ale méně dokonalé, prezentováno na výstavě všeobecného letectví ve Friedrichshafenu. Když jsem si troufl položit vystavovateli otázku jaký je výsledný efekt, byl jsem odbyt lakonickou odpovědí, že klouzavost vzroste o desítky procent. Takže jsem se již dále nevyptával. Ale snaha o kopírování přírody tu byla zřejmá.
A jak to dokáže například rorýs, ten úžasný letec jednak snadno dosahující rychlostí letu nad 180 km/h, celkové ulétnuté vzdáleni asi 200 000 km ročně a který přestane létat pouze v době hnízdění, když v několika kilometrech nad Zemí i spí a snaží se o rozmnožování, je uvedeno v následujícím obrázku. Rorýs má podobné proporce jako ledňáček, včetně hmotnosti. Je to však „jiná kategorie“.
Jsou to neskutečně krásné rozličné tvary i velikosti výrobků přírody. Ta nejdelší pera jsou na okrajích křídel ohnutá mírně směrem ke středu. Ta nejkratší, která jsou zase blíže středu jsou téměř rovnoběžná se směrem letu.
Porovnejte štíhlá křídla rorýse, z následujícího obrázku, s jedním negativním a jedním kladným šípem na každé polovině s křídly ledňáčka, které mají mírný negativní šíp po celém polorozpětí.
To stále ještě lidé, myslím tím nyní pera křídel, ani s vyspělými počítači nedokáží.
Další dva náčrty zobrazují křídlo bažanta s uvedením čtyř druhů per a schopnost jedněch z nich vibrovat za letu a tím zřejmě ovlivňovat příznivě proudění na jeho horní straně. Připomíná to snahu ovlivňovat proudění v mezní vrstvě horních stran nosných ploch řízeným přiváděním vzduchu obvykle zespodu nahoru.
Jak se to rozsáhle ujalo, nevím. V roce 1996 na výstavě v Norimberku jsem dostal pouze rozpačité odpovědi na moje dotazy související s vystavovaným větším modelem kluzáku, který měl takovýto systém, profesionálně dobře zhotovený, v nosné ploše. Představovala ho spousta malých děr s centrálním rozvodem vzduchu na horní stranu.
Oba náčrty jsem převzal z článku E. Jedelskeho zveřejněného v časopise Flug und Modeltechnik č. 18 z roku 1995. Erich Jedelsky, jak značná část leteckých modelářů ví, patřil mezi neopomenutelné aktivní příznivce letectví a mnohým jsou známy například tvary jeho ptačích profilů se specifickými konstrukcemi křídel modelů.
Vynechám jakékoli komentáře k tomu co jsem stručně a trochu i nesouvisle v tomto článku uvedl, protože řada našich příznivců je se skutečnostmi provázejícími ptačí let, například lidmi zhotovených ornitoptér, dost dobře seznámena.
Chtěl jsem jen poukázat na to, že je zřejmě nemálo podnětů v přírodě kolem nás, které by snad ještě mohly být v aviatice využity.
Ne však k poničení lidstva. Představte si jakou obrovskou moc by měla parta obyvatel, kdyby uměla skutečně „poručit větru a dešti“. jejich případné zneužitelné schopnosti by byly například v porovnání se všemi jadernými a chemickými zbraněmi hrůzostrašné. Tím jsem se vrátil k názvu tohoto příspěvku.
9. 12. 2015 © Jaroslav Lněnička
http://www.svobodny-vysilac.cz/wordpress/?p=5149
V relácii sa pojednáva o veľmi zaujímavých projektoch vojenského leteckého priemyslu tesne pred a po druhej svetovej vojne. Je tam zmienka o fyzike torzných poli, ktorá sa už vymyká z chápania bežnej fyziky.