Самолётики из бумаги

самолётики - развлечение школьниковКаждый (или почти каждый) из нас в детстве складывал самолётики из бумаги и запускал их в полет по комнате. Чаще всего такие самолетики, сделанные из контрольных тетрадей и дневников с двойками, курсировали на переменах и на уроках по классным комнатам и длинным школьным коридорам, вылетая изредка из открытых окон.

Иногда самолётики перевозили тайные любовные послания новенькой девочке, переведенной из другой школы, иногда «жвачки» дворовым друзьям на задней парте. Припоминается даже случай, когда сделанный из большой газеты «бройлер» перевез целый стакан семечек. Последний полет, правда, обернулся катастрофой с вызовом родителей к директору, ведь в момент приземления «тяжелый бомбардировщик» рассыпал всё своё содержимое на парты.

Истоки «бумажного авиастроения»

Кажется, что бумажные самолётики были всегда и дети всех поколений играли в них. Их конструкция настолько незатейлива, что большая часть людей совершенно уверена, будто ее изобрели еще какие-то неизвестные крестьяне в седой древности, чтобы позабавить собственных детишек. Но, на самом деле, бумажные самолётики – вещь более чем серьезная, задуманная вовсе не как детская забава и беда всех педагогов, для которых «противовоздушная оборона» может быть основным способом добиться внимания класса к своему предмету.

японский журавликСвое происхождение самолётик из бумаги ведет от древнеяпонского искусства оригами, которое предполагало складывание различных фигурок людей и животных из бумаги. Оригами в момент своего появления так же имело мало отношения к детским играм. Это был сакральный ритуал, в котором бумажные фигурки заменяли на жертвенниках храмов животных и людей, а также использовались как заменитель ценных вещей во время захоронений. Зачатки оригами появились вместе с технологией изготовления бумаги в Древнем Китае. Бумажные символы приносимых жертв с хозяйственной точки зрения были куда более удобными, нежели настоящие быки и овцы, лошади и куры (которых неплохо было бы и самому съесть).

Однако, древние мастера оригами самолетов не делали, так как не имели даже представления о таком предмете. Изготовленные же ими фигурки птиц были крайне живописны, но совершенно не умели летать: этого от них и не требовалось. Ни один древний японец даже не подумал бы забавляться с сакральными бумажными фигурками, запуская их по комнате: для него это было бы если не святотатство, то что-то очень близкое к этому.

Бумажные самолётики Новейшего времени

Эра авиации началась с изобретения братьев Райт, которые попытались приделать к классическому воздушному змею двигатель внутреннего сгорания и таким образом изобрели первый самолёт, пролетевший в 1903 году свои почти сорок метров. Однако, первые самолёты и планеры вовсе не были похожи на то, что складывают из бумаги мальчишки, а порой и девчонки. Самолёты пионеров авиации скорее напоминали этажерки, чаще всего бипланы, а то трипланы. Сложить нечто подобное из бумаги довольно сложно, поэтому в начале 20-го века в ходу были игрушечные планеры, изготовленные из тонкого шпона и сосновых реек, скрепленных столярным клеем. Но все это было бесконечно далеко от привычного нам бумажного самолётика, к тому же, довольно редко летало.

Попытки изготовить игрушечный самолетик из бумаги впервые были зарегистрированы в 1909 году, на Британских островах. Подобная конструкция описывалась в одном из журналов, посвященных досугу. Однако это был все же клееная конструкция со вставками из плотного картона.

"классический" самолётикПривычный нам простейший самолётик из бумаги, который для своего складывания требует лишь шесть операций («классическая схема») был изобретен довольно известным авиаконструктором, основателем компании Lockheed Corporation Джеком Нортропом в 1930 году.

Знакомый с японским искусством оригами, известный инженер крайне заинтересовался возможностью создания по такой схеме модели самолёта. Дело в том, что в предвоенный период оригами интересовало многих людей, казалось бы, довольно далеких от ориентальных художественных хобби: математиков, инженеров, физиков. С точки зрения математического моделирования поверхность любой фигурки, созданной в этой технике, представляет уникальный тип поверхности, ребра которой являются прямыми отрезками с минимальным закруглением, которые переходят в плоские грани. Такая геометрическая форма крайне упрощала многие расчеты, актуальные для той эпохи.

Первый бумажный самолётик «классической схемы» был создан Джеком Нортропом для проверки положений его эмпирической теории полетов в воздушной среде. Бумажные самолётики были предназначены для продувки в примитивной аэродинамической трубе.

У бумажного самолётика, как у модели, имелось множество преимуществ. Его легко было изготовить в любых необходимых количествах при фактически нулевых затратах на материалы и на работу. При этом, благодаря особенностям техники оригами, он состоял из простых фигур с равномерными свойствами всех поверхностей. Да и прочность бумаги было довольно несложно высчитать, учитывая, что она нормируется для всех сортов.

Так как бумажный самолётик был чрезвычайно прост и доступен в изготовлении, довольно быстро эта забава завоевала весь мир. При этом, помимо «классической схемы», появилось множество других, которые отличаются летными качествами и возможностями маневрирования. В Соединенных Штатах Америки довольно популярны соревнования конструкторов бумажных самолётиков, которые привлекают не только детей, но и вполне солидных людей: работников авиационных КБ, бизнесменов, финансистов в области инновационной политики.

Роль самолётиков из бумаги в большом авиастроении

всемирные соревнования по запуску бумажных самолётиковТо, что кажется бесполезной забавой, на самом деле не является таковым в полном понимании этого слова. Конечно, большинство бумажных самолётиков, изготовленных любителями для соревнований, не представляют собой ничего прорывного для большой авиации. Тем не менее, интерес многих технических агентов ведущих авиастроительных компаний отнюдь не является курьёзом. Фигура, созданная в жанре оригами, помимо многих интересных математических свойств, обладает еще одним – сложнонаправленое отражение падающего на ее грани излучения. Это представляет особый интерес в вопросе маскировки летательных аппаратов от обнаружения с помощью радаров и наблюдения в тепловом спектре. 

Многие считают, что технологии современных летательных аппаратов армии США имеют инопланетное происхождение. На основе этого было создано множество «теорий заговоров», начиная с «обсасывания» в СМИ Россуэльского инцидента. Но на деле все может оказать куда проще.

«Стелс»В 1977 году для очередных соревнований по бумажному авиастроению инженер Эдмонд Хи создал крайне успешную модель «Паперанг», которая завоевала несколько раз подряд первенство штата Калифорния (Лос-Анжелес, столица штата, между прочим, известен как центр аэрокосмической промышленности США). Через несколько лет форма «Паперанга» была полностью повторена в концепции самолётов технологии «Стелс». Форма модели Кэна Блэкбэрна, так же довольно успешно представленная на соревнованиях в 1983, через несколько лет была повторена в новейшем бомбардировщике «B-2 Spirit».

Учитывая эти совпадения, несколько иначе смотришь на происходящие соревнования, в которых среди детей и любителей беззаботного времяпрепровождения в истинное соревнование вступают ведущие инженерные школы авиастроительных гигантов, а в зрителях, изображая счастливых отцов захваченных зрелищем детишек, присутствуют агенты ведущих разведок мира.

Удивительные характеристики бумажных самолётиков

Правильно изготовленный бумажный самолётик, особенно выполненный из тяжелой бумаги, обладает способностью развивать скорость за счет ускорения свободного падения скорость до 100 км/ч и в среднем на каждый метр спуска пролетает более 12 метров по горизонтали. Кэн Блэкборн со своей рекордной моделью добился в 1998 году планирования длительностью целых 27,6 секунды с высоты человеческого роста.

Надо отметить, что запуск современных самолётиков из бумаги – это занятие, требующее определенной и довольно строгой техники безопасности. За счет возросших скоростей и удельного веса, попадания такого самолетика вполне достаточно, чтобы проломить височную кость или тяжело травмировать глаз. Известен целый ряд несчастных случаев, когда рекордные бумажные самолётики приводили при попадании в человека к увечьям и даже смерти. Кажущиеся довольно легкими, во время полета они обладают достаточной кинетической энергией, чтобы нанести тяжелую травму.

запуск самолётика с многоэтажкиОсобенно опасным является запуск бумажных самолётиков с возвышения, в частности, с крыш высотных домов. Однажды был проведен эксперимент, когда бумажный самолётик типа «Паперанг» был запущен с крыши сорокаэтажного здания в тихую погоду. В момент соприкосновения с землей электронный динамометр показал удар силой, превышающей двести килограммов, то есть средний удар боксера полулегкого веса. Учитывая небольшую площадь соприкосновения, попадания самолетика вполне хватило бы, чтобы человек получил сотрясение мозга, а в некоторых случаях (район «родничков», височная кость) – это угрожало бы жизни.

Бумажный самолётик – удивительная вещь, которая совершенно не так проста, как может показаться. Ему было посвящено немало книг и научных публикаций, и он до сих пор является одной из наиболее простых, дешевых и занимательных детских игрушек. Впрочем, детских ли? То, что для одних лишь забава, для других – источник вдохновения и новейших технических концепций. Парадокс жизни: если кто-то из нас думает, что занят серьезным взрослым делом, составляя отчеты, которые никто не будет читать, то другие складывают бумажные самолётики и на их основе рождают будущее.