Человек-вертолёт сам по себе уже не то, чтобы сильно объективная конструкция. Это смесь человека и машина или, говоря языком фантастики, киборг. Да, Карлсон был киборгом. Живая плоть на стальном скелете. Ведь двигатель же должен быть вживлён в его тело.
Но есть вопрос и куда более важный: если Карлсон и правда бы существовал, то смог бы он летать при таких параметрах? Дополнительно хочется спросить, а что будет крутиться относительно чего? Карлсон вокруг винта или наоборот? Давайте размышлять.
На самом деле, конструкция Карлсона довольно специфическая. Нужно было бы приделать пропеллер к его голове. Тогда было бы очень удобно рассуждать о подъемной силе. Но лопасти размещены за его спиной, что делает логику куда более сложной. Ведь вместо простого соотношения силы тяжести и подъемной силы винта нужно рассматривать сложную схему, характерную для самолётов без крыльев. Я рассказывал про такие штуки на канале про Изобретения.
Ситуация осложняется ещё и тем, что у Карлсона винт толкающий, я не тянущий. Такую схему ещё сложнее оценить на глазок без расчётов. Да, и не удивляйтесь компоновке системы с задним расположением винта. Такие конструкции вполне себе распространены, но имеют ряд недостатков.
Что же, получается Карлсона - это самолёт без крыльев с толкающим винтом и отвратительной аэродинамикой. Мне кажется, что мешок картошки будет обладать меньшим сопротивлением встречному потоку воздуха, чем туловище Карлсона. Но, с другой стороны, Карлсон в мультике обычно летает и вот так:
Давайте специфику расположения винта обсудим в отдельном материале, а тут прикинем соотношение сил при классическом расположении винта, подобно вертолётной логике. Ведь можно исходить из того, что все пируэты Карлсона аналогичны игре вертолёта в воздухе.
Что нужно, чтобы вертолёт поднялся в воздух? Не так много. Подъемная сила должна превысить силу притяжения вертолёта к Земле. Это база всего процесса.
Рассчитать тягу винтокрылой машины не так просто. Вот что удалось найти в справочнике:?
Давайте просто сопоставим параметры Карлсона с параметрами работающего вертолёта. Винт у Карлсона трёхлопастный. Это можно смело сопоставить с вертолётом. Рост персонажа можно вычислить и сопоставления с ростом Малыша. Если Малыш - младший школьник, то это что-то около метра. Карлсон такой же, но "в меру упитанный", а потому напрашивается, что весит он что-то около 80 кг. Рост его уместно опустить, так как на низких скоростях всё же достаточно просто выполнить обозначенное выше равенство.
Открываю первую табличку из поиска с параметрами стандартного вертолёта и нахожу, что взлётная масса вертолёта 3 300 кг. Диаметр винта 11,5 метра. Лопастей в этом случае четыре, а у Карлсона их три. Значит, нужно учесть это в пропорции.
Диаметр винта Карлсона составляет что-то около 0,5 метра (исходя из его роста, сопоставленного с ростом Малыша). Масса Карлсона 80 кг. 80/0,5 и получим, что на каждый метр винта Карлсона приходится 160 кг. У вертолёта это значение 3 300/11,5 = 287 кг. Но ещё есть четвёртая лопасть, что, в общем-то входит в общую пропорцию.
Проблема может быть с двигателем. Нашего соотношения мало. Но мы не знаем параметров киборга. Можем полагать, что это двигатель от бензопилы. Стандартный двухтактник. Очень похож по звуку, когда Карлсон жаловался на отсутствие варенья. Или же, всё туловище Карлсона должно быть мотором.
При таком размере двигателя сложно ожидать выполнения соотношения размера винта и мощности системы.
Полагаю, что Карлсон не смог бы взлететь с таким винтом, но не из-за геометрических размеров винта, которые ложатся в общий диапазон, а из-за слабого двигателя.
Теперь про раскручивание.
Обычно хвостовой винт создаёт поток воздуха, обратный направлению раскручивания, и помогает предотвратить вращение вокруг оси. Если хвостового винта нет, то для той же цели может использоваться ещё один ярус лопастей основного винта, которые вращаются в противоположную сторону основной лопасти. У Карлсона такого нет.
Но существуют вертолёты без рабочего заднего винта, в которых функцию нейтрализатора крутящего момента выполняет воздушная струя, поступающая от основного двигателя по трубопроводу. Почему-то мне кажется, что здесь используется именно такая логика. Особенно если учесть, что трубопровод у Карлсона есть... :)
Резюме - проблема закручивания вряд ли опасна для всей системы.
⚠️ На всякий случай потихоньку переношу материалы с ДЗЕНа в Телеграм и делаю архив. Мало ли что...Читайте лучшие статьи с канала здесь и не забывайте подписаться!
---
⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!