Ornitopter, czyli latanie jak w Diunie. Takie maszyny istnieją naprawdę

Ornitopter to samolot, który lata, machając skrzydłami. Nie ma w nim silnika odrzutowego, albo śmigła, a w powietrze taka maszyna wznosi się niczym żywe stworzenie. Projektanci starali się naśladować lot machających skrzydeł ptaków, nietoperzy i owadów. Skrzydłowiec to piękna polska nazwa używana zamiennie z określeniem ornitopter. Niektóre konstrukcje osiągają zwiększoną wydajność poprzez zastosowanie większej mocy przy ruchu w dół niż przy ruchu w górę, jak ma to miejsce w przypadku większości ptaków.

Pomysł skonstruowania maszyny latającej naśladującej ptaki sięga starożytności. Ludzie od zawsze marzyli o lataniu, a pragnienie to przejawia się w wielu legendach i mitach. Leonardo da Vinci w swoich szkicach projektował skrzydlate maszyny, a mity o Dedalu i Ikarze opowiadają o ludzkiej tęsknocie do podniebnych podróży.

Więcej o niezwykłych maszynach latających przeczytasz na Spider`s Web:

Pierwsze udane loty ornitopterów miały miejsce w XIX wieku. W 1871 r. Alphonse Penaud zbudował latający model z gumowym napędem. Gustave Trouve jako pierwszy zastosował silnik, a jego model z 1890 r. podczas demonstracji dla Francuskiej Akademii Nauk przeleciał odległość 80 m. Trzepotanie skrzydeł osiągano za pomocą eksplozji ładunków prochowych.

Także sławy takie jak Otto Lilienthal i John Montgomery eksperymentowały z różnymi konstrukcjami, próbując naśladować ruch skrzydeł ptaków. Montgomery w 1883 r. zbudował serię trzech ornitopterów i przeprowadził z nimi serię eksperymentów, ale odkrył, że siła ludzka jest niewystarczająca, aby wytworzyć niezbędną do lotu siłę nośną.

Lilienthal stworzył ornitopter, który nazwał mały aparat z trzepoczącymi skrzydłami. Siła ludzkich mięśni miała być w nim wspomagana przez specjalny jednocylindrowy silnik na dwutlenek węgla. Maszyna leciała, ale bardziej jako szybowiec, niż samolot.

Błyskawiczny rozwój klasycznych samolotów na początku XX w. i ich niebywały sukces w podbijaniu przestworzy sprawił, że ornitoptery już w przedbiegach przegrały wyścig o palmę pierwszeństwa na niebie. Stały się zaledwie ciekawostką, studiowaną jedynie przez zapaleńców i naukowców.

Nie oznaczało to, że pomysł całkowicie zarzucono. W 1937 r. powstał Riout 102T Alerion, jeden z najbardziej niezwykłych ornitopterów w dziejach. Zbudował go francuski wynalazca Rene Riout. Skrzydła składały się z metalowej ramy pokrytej tkaniną i miał rozpiętość około 8 m. Projekt z pewnością przykuwa uwagę, nawet po niemal 100 latach. Zobaczyć możecie go na zdjęciu niżej.

Z silnikiem o mocy 90 koni mechanicznych Riout 102T Alerion miał osiągać prędkość 200 km/h. Pojazd miał ważyć 500 kg. Nigdy jednak nie wystartował, a jedyny egzemplarz został poważnie uszkodzony podczas prób naziemnych.

W 1942 r. w Monachium Adalbert Schmid wykonał 900 m lot ornitopterem napędzanym przez mięśnie człowieka. W czasie lotu miał utrzymywać wysokość 20 m, a w powietrze wzbił się holowany przez samochód. Brak jednak oficjalnego potwierdzenia tego rekordu.

Później ten sam ornitopter został wyposażony w silnik motocyklowy Sachs o mocy trzech koni mechanicznych. Dzięki silnikowi loty trwać miały do ​​15 minut.

Pod koniec XX wieku nastąpił renesans ornitopterów. Nowe materiały, technologie napędu i sterowania dały konstruktorom nowe możliwości. W 1991 r. Międzynarodowa Federacja Lotnicza (FAI) przyznała „Diplome d'Honneur” za pierwszy zdalnie sterowany ornitopter napędzany silnikiem, opracowany przez profesora Jamesa DeLauriera i Instytut Studiów Lotniczych i Kosmicznych Uniwersytetu w Toronto (UTIAS). 

W 2006 r. w powietrze wzbił się zbudowany w UTIAS Ornithopter nr 1. Do startu potrzebny był silnik odrzutowy, a jego trzepoczące skrzydła napędzane były silnikiem benzynowym o mocy 18 kW (24 KM). Było to duże osiągnięcie, bo maszyna naprawdę leciała machając skrzydłami.

W 2010 r. poleciał Snowbird, ornitopter opracowany w tej samej uczelni. Maszyna ustanowiła wówczas rekord. Ornitopter o rozpiętości skrzydeł 32 m i wadze 42 kg został zbudowany z włókna węglowego, balsy i pianki. Pilot siedział w małym kokpicie zawieszonym pod skrzydłami i napędzał skrzydła za pomocą siły nóg. Snowbird wzniósł się w powietrze holowany za samochodem.

Snowbird leciał przez 19,3 sekundy po prostej i poziomej napędzany wyłącznie siłą mięśni człowieka. Ornitopter przeleciał 145 m. Zarówno odległość, jak i czas w powietrzu pozostają niepobite do dzisiaj.

W XXI wieku ornitoptery stają się coraz bardziej wyrafinowane. Inżynierowie eksperymentują z różnymi konstrukcjami skrzydeł, systemami napędu i systemami sterowania. Coraz częściej wykorzystywane są również drony, które ułatwiają testowanie i dopracowywanie prototypów.

Na przykład w 2008 r. na lotnisku Amsterdam Schiphol zaczęto używać realistycznie wyglądającego mechanicznego jastrzębia zaprojektowanego przez sokolnika Roberta Mustersa. Sterowany radiowo robot-ptak służy do odstraszania ptaków, które mogłyby uszkodzić silniki samolotów.

Ornitoptery mają wiele zalet w porównaniu do tradycyjnych samolotów. Są ciche, wydajne i mogą latać z dużą zwrotnością. Mogą również lądować i startować pionowo, co czyni je idealnymi do zastosowań w miastach.

Chociaż przed ornitopterami jeszcze długa droga do powszechnego zastosowania, ich potencjał jest ogromny. Mogą one zrewolucjonizować transport, logistykę, a nawet turystykę. Kto wie, może kiedyś będziemy podróżować do pracy ornitopterem, podziwiając świat z lotu ptaka?