Repülés lapátkerekekkel

Egy 19. századi technikával működő lapátkerekes repülőgépet mutattak be szingapúri kutatók.

Több nemzetközi csapat dolgozik az úgynevezett ciklogiro első működő prototípusán, ami hengeres propellerekkel - egy forgó henger alakú vázon elhelyezett szárnysorozattal generál felhajtóerőt és tolóerőt a levegőben, illetve biztosítja a manőverezést is egyben. Mivel minden szárny egy teljes kört tesz meg, dőlésszögük módosításával befolyásolható a repülőgép mozgása. Bár még nem repült rögzítő kábelek nélkül, a technika támogatói szerint kis méreteken a ciklogiro jóval hatékonyabb és manőverezhetőbb, mint a helikopterek.

A fejlesztésben zajló versenyt jelenleg a Lim Kah Bin és Hu Yu nevével fémjelzett csapat vezeti a Szingapúri Nemzeti Egyetemen. Az általuk épített ciklogiro szintén egy kábel végén lebeg és manőverezik, jelenleg ez a kábel nem csupán biztonsági célokat szolgál, de a repülő szerkentyű elektromos motorjának áramellátását is biztosítja. A kutatók eredetileg egy miniatűr, csapkodó szárnyú repülőgépen dolgoztak, amikor hallottak a ciklogiro-elvről.

Több szimuláció után megállapították, hogy a hengeres propellerek hatékonyabbak lehetnek, mint a repülőgépeken és helikoptereken alkalmazott meghajtási módok, mindamellett, hogy csendesebbek is a légcsavaroknál.

A szingapúriak több hengeres technika teljesítményét tanulmányozták, majd a legmegfelelőbbnek tartottat egy átalakított játékhelikopterre szerelték. A rotor helyett a modell két hengeres propellert kapott egyenként három lapáttal, míg az apró farokrotort megtartották a stabilitás érdekében. "A kábelhez rögzített repülőgép képes forgómozgást végezni, fel, le, előre és hátra repülni" - mondta Hu. "Feltehetőleg ez az első felvétel a ciklogiro repüléséről, több beszámoló is létezik sikeres repülésekről, azonban videoanyaggal még egyiket sem támasztották alá" - tette hozzá, utalva a repülésről készített képanyagra.


A parányi gép jelenleg még stabilitási gondokkal küzd, a kábel nélkül könnyedén beleszalad az egyhelyben való pörgésbe vagy néhány nyaktörő csavarba, a csapat azonban reménykedik, hogy a farokrotor megoldja ezeket a problémákat, illetve az energiaforrást is sikerül beleépíteniük a gépbe. Daniel Weihs, a Technion Izrael Műszaki Intézet űrrepülési mérnöke, a ciklogiro egyik szakértője szerint a szingapúriaknak minden esélye megvan a sikerre. Úgy véli, hogy ha kettő helyett négy hengeres propellert alkalmaznának, az kiváltaná a farokrotort is.

A ciklogirót elsőként 1893-ban szabadalmaztatta egy német feltaláló. Az elvet átfogóbban a 20. század elején tanulmányozták. Akkor nagy reményeket fűztek az alkalmazásához, a prototípusok azonban rengeteg hibával működtek, aminek elsősorban a méret volt az oka. A tervezőknek egy erős, ugyanakkor könnyű szerkezet elkészítése jelentette a legnagyobb kihívást, aminek meg kellett küzdenie a hengeres propellerben létrejött nagy erőhatásokkal, magyarázta Weihs.

Felnagyítva ez meglehetősen nagy falatnak bizonyult. "Ma újra időszerűvé válhatnak a ciklogirók, mivel az emberek kicsi, mozgékony robotrepülőket akarnak segítségükkel építeni" - nyilatkozott Weihs a New Scientistnek.

"Ilyen méreteken megvalósíthatók, mi több, hatékonyabbak lehetnek a helikoptereknél" - tette hozzá. A helikopter rotorjának lapátvégei - a középponttól való távolságuktól függően - túl gyorsan, illetve túl lassan mozognak a tolóerő létrehozásához. "A ciklogiróval minden rész azonos sebességgel mozog, nincs 'holttér'."

A ciklogiro erőssége a manőverezhetősége lehet. A helikopternek meg kell dőlnie, hogy oldalirányba haladjon, a hengeres propeller azonban bármilyen irányba képes tolóerőt létrehozni. Így a gép végig vízszintesen maradhat, vagy ha más tartást vesz fel, akkor is bármely irányba repülhet. Ezek az előnyök kis méreteknél aknázhatók ki a leginkább, ami nagyjából fél méter körüli átmérőt jelent, tehát utasszállítóknál nem fogunk találkozni a régi-új elvvel.

1. videó
2. videó