Аэродинамические дома – Аэродинамика в строительстве — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

Аэродинамика в строительстве — Комплекс градостроительной политики и строительства города Москвы

17 апреля 2015 года

На территории Национального исследовательского Московского государственного строительного университета (НИУ ФГБОУ ВПО «МГСУ») завершается строительство аэродинамического испытательного комплекса, специализирующегося на объектах строительства. Об этом новом научно-практическом направлении деятельности университета мы попросили рассказать первого проректора МГСУ Олега Егорычева.

- Олег Олегович, как возникла идея создания аэродинамической трубы для строительно-архитектурной отрасли?

- Идея создания установки или испытательного полигона для физического моделирования воздействия воздушных потоков на здания и сооружения появилась достаточно давно. Дело в том, что задачи серьезного моделирования не решаются одним методом. В частности, компьютерное моделирование по своей сути отличается от моделирования физического, поэтому, как правило, используется несколько методик, и желательно - принципиально разных.

В последние годы государство начало направлять целевые средства для формирования современной лабораторно-исследовательской базы, и у нашего Университета появилась практическая возможность реализации этого крайне необходимого проекта.

- В нашей стране есть аэродинамические трубы, предназначенные для решения вопросов строительства?

- В Советском Союзе исследованиям в сфере влияния ветровых потоков на достаточно большие модели (здания и комплексы зданий, большепролетные конструкции мостов, другие инженерные сооружения), конечно, уделялось немало внимания. Были исследования аналитические численные, хотя возможности вычислительной техники тех времен, скажем так, оставляли желать лучшего. По специализированной экспериментальной базе постоянной системной работы, как таковой, не существовало.

- Вы имеете в виду специальные аэродинамические трубы для строительства? Трубы для авиации существуют достаточно давно.

- Конечно, для авиации, автомобильной отрасли, для целей ВПК было построено немало испытательных лабораторий такого рода (в том числе и сверхзвуковых), и накоплен гигантский опыт. В части авиационной аэродинамики СССР и Россия всегда были очень сильны, но строительство и градостроительство - это совсем другая область.

- В чем заключается принципиальное различие?

- Самолеты, автомобили, поезда и т. д. имеют относительно небольшие размеры в сравнении с домами, большепролетными сооружениями, мостами, а тем более, с градостроительными комплексами (городскими районами, микрорайонами и т.д.). На них воздействуют другие воздушные потоки, и дело не только в скорости. Наши большеразмерные модели не летают, но на их поверхностях имеют место существенные изменения потоков воздуха по плотностям, по температуре и т.д. Например, здание высотой 200 м может испытывать нагрузки, весьма различающиеся не только по скорости и направлению ветра, но и по температуре потоков.

Но основное отличие заключается в том, что ветровые потоки вблизи земли состоят из множества вихрей, которые возникают в результате трения воздушных масс о землю, строения, мосты, деревья и т. д. Поэтому на здания воздействует не равномерный поток, а совокупность разнообразнейших вихрей. Приведу простой пример: на фасадах здания МГУ, что на Воробьевых горах, есть несколько мест, где снег всегда летит вверх, что обусловлено наличием устойчивых вихрей, которые формируют воздушный поток. Именно поэтому при постановке эксперимента необходимо воздействовать на модель специально сформированным турбулентным потоком, моделирующим ветровой поток над урбанизированной территорией.

Лейбман Михаил Евгеньевич, проректор по научно-производственной деятельности, заместитель председателя НТС МГСУ:

Аэродинамические трубы, используемые в авиационной промышленности, изначально предназначены для решения совершенно иных задач. Разработчиков авиационной техники интересуют, в первую очередь, аэродинамические процессы, происходящие при обтекании потоком набегающего воздуха твердого тела, например, самолета, летящего на определенной высоте, а мы собираемся моделировать процессы в приземном воздушном слое. Но нужно хорошо понимать, что воздушный поток у земной поверхности совсем не такой, как на высоте 1 километр и более! Поэтому авиационные специалисты стремятся «распрямить» поток в аэродинамической трубе и сделать его ламинарным, а у нас, напротив, - сложнейшая система различных аэродинамических сопротивлений, позволяющих моделировать приземный турбулентный поток, «разбитый» на множество вихрей. Более того: в рабочей зоне нашей трубы мы сможем моделировать особенности фонового ветрового режима конкретного района - задача крайне непростая и очень интересная!

- Вы собираетесь строить район в миниатюре?

- Нет, конечно! Существуют специальные методы, объединенные в теорию подобия, позволяющие с достаточной точностью моделировать ветровой поток, не прибегая к строительству точной копии реально существующей застройки.

Основная задача трубы как раз и заключается в том, чтобы сформировать «правильный» поток. Для понимания сложности этой задачи скажу, что объем, в котором располагается поворотный круг с испытываемой моделью, имеет размеры 3×4×2,5 м, а для того, чтобы «закрутить» поток так, как нужно, предназначена рабочая зона - участок трубы длиной 18,9 м, в котором размещаются специальные аэродинамические сопротивления. Методика измерений тоже чрезвычайно важна, но если поток сформирован неправильно - оценить реальное воздействие ветра на объект не получится, какой бы высокой ни была точность измерений.

Наша аэродинамическая труба построена по кольцевой схеме. Размеры рабочей зоны 18,9×4×2,5 м, максимальная скорость потока - до 30 м/с. Эта цифра выбрана не случайно. Известно, что скорость ураганного ветра может достигать 40 м/с, но на суше ветра свыше 30 м/с случаются крайне редко. Кроме того, для физического моделирования нет необходимости разгонять поток до ураганных скоростей. Перед нами не стоит задача разрушить макет, а разрушит ли ураган реальный объект, модель которого мы испытываем, - можно понять на испытаниях в аэродинамической трубе при существенно меньших скоростях.

- Исследования воздушных потоков относятся скорее к аэродинамике, чем к строительству. Вы вторгаетесь в чуждую отрасль науки?

- Все, что я рассказывал о свойствах и поведении воздушных потоков, в частности, и газов вообще - тематика, конечно, не совсем строительная. Можно говорить, что это относится больше к механике сплошной среды, к классической аэродинамике или к вихревой аэродинамике, но суть заключается в том, что мы должны не просто правильно сформировать поток. Мы должны еще правильно размещать модели и правильно измерять интересующие нас параметры. Вот именно здесь скрыта собственно строительная часть! Что нужно поместить в эту трубу, и какие параметры померить - вопросы очень непростые. Необходимо понимание того, как проектируются здания, на что следует обратить особое внимание, где расположены узлы, которые могут повлиять на устойчивость сооружения - для этого необходимы специалисты, досконально разбирающиеся во всех аспектах строительства и градостроительства.

- Какие параметры могут исследоваться в аэродинамической трубе?

- В первую очередь, устойчивость, динамические нагрузки: выдержит–не выдержит, упадет–не упадет, как будет колебаться, поведение ограждающих конструкций, теплофизика. Дело в том, что все здания представляют собой динамические конструкции, они «дышат». В частности, наше здание оборудовано очень серьезной системой мониторинга, которая функционирует уже три года, и мы знаем, что сейчас оно «гуляет» примерно на 50 мм, а в сильный ветер - до 200 мм. Эти величины находятся в расчетном диапазоне, и ничего страшного в этом нет. Амплитуда колебаний верхушки Останкинской телебашни достигает 7 м, а максимальное теоретическое отклонение вершины при максимальных расчетных скоростях ветра - 11,65 м.

- За рубежом исследованиям в этой области уделяли больше внимания?

- Экспериментальные установки такого рода и на Западе появились не так давно. Первые аэродинамические трубы для испытания архитектурно-строительных объектов, которые у них, кстати, называются не трубами, а тоннелями, были созданы всего лет 25–30 назад. Сейчас их достаточно много. Помимо занятий высокой наукой они решают и вполне утилитарные задачи, отвечая на очень конкретные вопросы градостроительного, строительного и экологического характера.

Поддаева Ольга Игоревна, руководитель Учебной научно-производственной лаборатории по аэродинамическим и аэроакустическим испытаниям строительных конструкций (УНПЛ ААИСК), начальник Центра управления научной и инновационной деятельностью (ЦУНИД), доц. каф. «Теоретическая механика и аэродинамика», к.т.н.:

Аналогичные испытательные комплексы есть, например, в Техническом университете Мюнхена - TUM (Германия), Политехническом университете Милана - PTdM (Италия), а также в филиале Научно-технического центра по строительству в Нанте - CSTB (Франция). Но в России это первая и пока единственная труба для испытания строительных конструкций, имеющая в рабочей зоне то самое расстояние 18,9 м, которое достаточно для моделирования приземного вихревого потока. Европейские специалисты помогали нам советами, но проектировали мы своими силами, а изготавливалось оборудование на заводе в Тольятти. Нас очень интересовал международный опыт, поскольку мы увеличиваем активность взаимодействия с международным академическим сообществом в части исследований, стажировок и т.д.

- Для каких исследований предназначена аэродинамическая труба МГСУ?

- Следует отметить, что мы не «зацикливаемся» только на физическом моделировании. В МГСУ достаточно хорошо развито направление численного моделирования с помощью существующих или адаптированных программных пакетов. Аэродинамическая труба предоставляет нам дополнительные возможности изучения проблемы с разных позиций, но далеко не все объекты нуждаются в обязательной продувке. Существуют решенные типовые задачи, где очень хорошо показывают себя математические методы, а есть объекты, требующие именно физических исследований.

К числу классических задач физического моделирования в строительно-архитектурной области можно отнести испытания моделей мостов и других большепролетных конструкций, высотных зданий и прочих уникальных сооружений. Дело в том, что даже самые совершенные численные методы нуждаются в использовании определенных поправочных коэффициентов, и зачастую после физического моделирования приходится пересматривать эти математические модели, поскольку результаты далеки от реальности.

Есть и другие не менее интересные градостроительные задачи, такие, например, как влияние подземных транспортных тоннелей на экологию городской среды. Поверьте, это совсем не пустой вопрос! В ряде европейских городов до принятия окончательного решения по ориентации входа и выхода тоннеля проводилось очень серьезное физическое и численное моделирование, позволяющее оценить распределение воздушных потоков и определить уровень негативного влияния «выхлопов» из тоннеля на близлежащие кварталы (в том числе и с учетом возможных террористических актов и экологических катастроф). Известны случаи, когда после проведения такого анализа выезд из тоннеля разворачивали почти на 90º и направляли в сторону русла реки, поскольку именно там плотность населения минимальна, а, следовательно, минимальны и прогнозируемые потери при разного рода аварийных ситуациях.

Изучение проблемы пространственного распространения вредных выбросов промышленных предприятий, крупных транспортных магистралей и т.п. - задача не только эколого-градостроительная, но и климатическая. Это очень интересная область, и во всем мире такие задачи стремятся моделировать с помощью подобных установок. При этом в большинстве случаев заказчиком исследований выступают не строительные организации, а территориальные субъекты или крупные корпорации, которые стремятся понять, как их деятельность повлияет на экологическую ситуацию в конкретном регионе.

Есть и куда более приземленные, но, тем не менее, очень важные вопросы. Приведу простой пример: на территории существующей застройки возводится дом, в результате чего резко меняется аэродинамическая ситуация и, как следствие, комфортность среды. Люди порой просто-напросто не могут открыть дверь в подъезд из-за изменившегося ветрового потока! Или постоянно дующий ветер формирует на локальном участке снежный занос высотой 2-3 метра. Вроде и снегопады не слишком обильные, и ветер не сильный, но направление воздушного потока таково, что создаются заносы, с которыми снегоуборочная техника оказывается не в состоянии справиться! Это всё примеры из реальной жизни, и эти задачи можно успешно решать, в том числе и с помощью методов физического моделирования.

Еще одна очевидная область исследований - испытания строительных объектов на сопротивляемость, динамическую устойчивость, энергоэффективность ограждающих конструкций и т.д. В данном случае может идти речь о снижении стоимости объекта. Такие испытания позволяют не закладывать избыточную прочность здания, которая влечет за собой удорожание стоимости фундамента и несущих конструкций, но практического смысла не имеет. А по энергоэффективности: у нас появляется возможность детально учесть охлаждающее воздействие воздушных потоков на здание и скорректировать решение по утеплению ограждающих конструкций.

Дуничкин Илья Владимирович, с.н.с. УНПЛ ААИСК, доц. каф. «Проектирование зданий и градостроительство», к.т.н.:

Для России эта аэродинамическая труба фактически является технологическим прорывом в сфере строительства, архитектуры и градостроительства. Мы создаем уникальный комплекс, на котором можно будет проводить эксперименты, беспрецедентные по своей значимости. В частности, до сих пор ниша экологического аудита была неполной именно из-за того, что при попытке сформировать устойчивую архитектуру у проектировщиков не было достаточной информации для принятия правильных решений. И эту информацию можно будет получить как раз при помощи нашего строящегося комплекса. Новая аэродинамическая испытательная установка будет востребована в научно-прикладной части экспериментального проектирования уникальных объектов, а также объектов, связанных с «Зеленой архитектурой».

- Есть ли необходимость продувки высотных зданий в аэродинамической трубе?

- Высотные здания, как один из видов уникальных зданий, требуют пристального изучения, в особенности с точки зрения воздействия вихрей, потому что нередки случаи, когда вместо ветрового напора на поверхности возникает зона отрицательного давления. Как известно, в строительстве подавляющее большинство ограждающих конструкций (остекление, панели и т.п.) рассчитываются на сопротивление давлению, а на отрыв - нет. Происходит разрушение ограждающих конструкций на некоторых высотных объектах за гораздо более короткий срок, чем предусмотрено проектом. И не потому, что их плохо закрепили, а потому, что при проектировании не было полного понимания того, какому воздействию они будут подвергаться в процессе эксплуатации.

Но мало исследовать модель того или иного здания или сооружения. Необходимо сертифицировать отработанные методики, позволяющие с высокой степенью точности рекомендовать конкретные проектные решения.

- Ваша цель, как Национального исследовательского университета, заключается в выработке методик или в решении конкретных задач?

- Решение конкретных задач и выработка методик на основе этих решений. Зарубежный опыт и передовые решения не могут быть на 100% перенесены на нашу территорию, потому что они разрабатывались для других объектов, построенных из других материалов и предназначенных для эксплуатации в других климатических зонах. И это нормально! Все страны производят свои материалы и производят их по-своему. Несмотря на наличие более или менее унифицированной нормативной международной базы существуют и национальные стандарты, учитывающие исторические, производственные, сырьевые и прочие национальные особенности.

- Строительство испытательного стенда входит в завершающую стадию. Какие исследования вы планируете осуществить после введения в строй этой уникальной аэродинамической трубы?

- В планах на будущий год стоит проведение натурных испытаний. Мы собираемся оборудовать высотный корпус нашего комплекса МГСУ необходимым количеством датчиков, которые будут измерять не только динамику его колебаний, но и воздействие воздушного потока (скорость, температура и прочее). Одновременно мы будем моделировать данную ситуацию на компьютере и в аэродинамической трубе, что позволит рассматривать задачу с трех сторон: что в реальности происходит с конкретным зданием, что показывают математические программные пакеты и что показывает физическое моделирование. Физическое моделирование моделей зданий позволяет получить точные результаты, однако окончательную картину важно сопоставить с замерами на реальном объекте. Кроме того, мы намереваемся серьезно заняться исследованиями экологической обстановки внутри урбанизированных территорий, используя результаты этих исследований.

Мы не собираемся останавливаться на достигнутом. Еще одна тема, востребованность которой возрастает с каждым днем, - это возобновляемые источники энергии и энергетика урбанизированных территорий. И выбор тут невелик: солнце и ветер, но при грамотном подходе совместное использование ветрогенераторов и солнечных панелей способно дать очень неплохие результаты. Мы пытаемся не только осмыслить эту проблему, но и проверить на практике эффективность современных технологий возобновляемых источников энергии и возможность их применения в условиях крупного мегаполиса. На крыше одного из корпусов МГСУ уже установлена одна ветроэнергетическая установка. Мы собираемся смонтировать еще три установки разных типов для того, чтобы сравнить их эксплуатационные характеристики и на практике оценить реальную эффективность каждого из них в условиях существующей застройки, характерной для крупных российских городов.

По ряду ситуаций может быть получена оценка территории в целом с элементами застройки, могут быть получены рекомендации по размещению ветроэнергетических установок, причем как на зданиях, так и на территории. Кроме того, сейчас уже ставится новая практическая задача по расположению фотоэлектрических элементов. Технологии фотовольтаики активно внедряются в архитектуру, но пока не ясно, в каком режиме они будут эксплуатироваться, как на них повлияет ветровая нагрузка. Там в ряде случаев не учтен ветровой фактор, и некоторые панели просто отрывает ветром. Если фотоэлектрические панели будут разрушаться под воздействием ветровой нагрузки - это будет очень дорогое удовольствие. Поэтому, выходя на решение практических задач, нужно очень четко рассматривать цикл эксплуатации, а необходимые данные можно будет получить, проведя эксперимент в трубе, которую мы сейчас строим.

Поддаева О.И.:

У нас есть Научно-образовательный центр компьютерного моделирования, ряд сотрудников которого занимается численным моделированием аэродинамических и ветровых потоков. Очень интересно сравнить результаты физического эксперимента с численным моделированием, понять, в чем заключаются расхождения, и внести соответствующие коррективы. А если эти данные объединить с проведением натурных экспериментов, то можно получить результаты, близкие к идеальным. Мы планируем разместить на нашем высотном здании специальные датчики и провести этот «тройственный» эксперимент после введения в строй большой аэродинамической трубы.

Мы оценивали мировой опыт в этой области и можем сказать, что он невелик. Такой «тройственный» эксперимент требует очень серьезной подготовки, но сравнение этих трех вариантов позволяет получить максимально приближенную к реальности методику исследования воздействия ветровых нагрузок на здания и распространения ветровых потоков в городской застройке.

Орехов Генрих Васильевич, заместитель руководителя УНПЛ ААИСК, зав. каф. «Использование водной энергии», к.т.н.:

Самое интересное в нашей лаборатории, может быть, даже не только проточная часть и общие размеры строящейся аэродинамической трубы (размеры рабочей зоны 18,9×4×2,5 м, длина оси замкнутого контура - 96 м, внешние габариты 41×21,25×6,91 м, скорость формируемого потока от 0,1 до 30 м/с), а уникальная аппаратура, которая позволяет видеть то, что человеческий глаз увидеть не в состоянии. Это так называемая «Лазерная система цифровой трассерной визуализации», а проще говоря - система визуализации потока, которая дает нам возможность посмотреть, что же происходит при обтекании тех или иных объектов. Это очень важно для решения различных строительных или технологических задач, с которыми нам постоянно приходится сталкиваться.

Область, в которой располагается модель, специальным образом освещается лазерной головкой. Отраженный свет лазера фиксируется двумя уникальными видеокамерами, и после соответствующего обсчета с использованием специальных программ мы получаем картину течения воздушного потока, которая выводится на монитор. Камеры выдают настолько много информации, что продолжительность ее компьютерной обработки исчисляется буквально сутками.

От редакции: МГСУ как Национальный исследовательский университет ведет большую научно-исследовательскую работу по созданию новых строительных технологий и материалов. В следующих номерах мы планируем знакомить читателей журнала с наиболее перспективными инновационными разработками Университета.

ard-center.ru

«аэродинамическое» ответвление дома, 5 букв, сканворд

«аэродинамическое» ответвление дома

Альтернативные описания

• боковая пристройка к зданию

• боковая пристройка, флигель

• крайняя группировка какой-нибудь организации

• крайняя часть боевого построения

• несущая плоскость летательного аппарата

• ограждающее покрытие над колесом транспортного средства

• орган у птиц, насекомых и некоторых млекопитающих

• передняя конечность птицы

• покрышка над колесом

• птичья конечность

• часть пассажирского самолета, где обычно размещаются баки с топливом

• орган летания

• партийный фланг

• птичий «маховик»

• какое слово может означать и часть здания, и орган животного?

• «флигель» в переводе с немецкого

• «пернатая» деталь автомобиля

• тактическая единица ВВС США

• боковая пристройка

• составная часть плуга

• орган летания у птиц

• «махалка» птицы

• под мамино ...

• конечность пернатых

• орган птицы

• часть самолета

• пристройка-боковушка

• под него мамино прячутся

• опора самолета в воздухе

• создает подъемную силу самолету

• лопасть мельницы

• машущая часть птицы

• «птичья» деталь автомобиля

• «маховая» конечность

• место для топливного бака самолета

• любое из двух у самолета

• в нем у самолета топливный бак

• к нему крепят элероны

• общее у ракеты, машины и птицы

• «отросток» от фюзеляжа

• ответвление здания

• есть у плуга и у здания

• «пернатая рука»

• часть взмаха птицы

• Боковая пристройка к зданию

• Орган летания у птиц, насекомых

• Несущая плоскость летательного аппарата

• Деталь летательного аппарата

• "Аэродинамическое" ответвление дома

• "Маховая" конечность

• "Отросток" от фюзеляжа

• "Пернатая рука"

• "Птичья" деталь автомобиля

• какое слово может означать и часть здания, и орган животного

• птичий "маховик"

• ср. крылье ср. сев. (мн. крыла и крылья; от глаг. крыть) леток, член или часть тела птицы и насекомого, служащая для полета; предметы по названию или по виду подобные птичьим крыльям, или расположенные по обе стороны главного предмета, тела; мельничные махи или паруса на пялах; (состоят из махов, цглиц, нахлесток на них, и драни, или парусове; лопасти ветрогонного колеса и пароходного винта; боковые полотнища, стены невода, по обе стороны матни, и те же боковые части мережи; фланги, правая и левая боковые части войска и флота; флигель, пристрой, боковое здание при главном. Костр. резные доски, подзоры у кровли избы; от крыльев идут подвесы или серьги. Твер. крыльцо, крылечко; у плуга: чугунная полица, для отворота пласта. саратовском сабане два крыла. Крылья шляпы. откидные поля. Крылье, новг. две широкие ленты, два лоскута, позадь девичьей повязки; или концы старушечьей, серпянковой повязки на Украине. Крыльем называют азиатский веер, плетеный, обращающийся на черене кругом. Арх. ласты у белухи. Тамб. ручной зонтик, особ. женский. Смести пыль крылом, крылышком, отрезанным и засушенным гусиным крылом. Шырять крылья, широко размахивать, распускать их. Голуби крылами дерутся. Подвязать, подшить, подстричь, урезать крылья (как делают с пленною птицей), унять своеволье, убавить власти, простора. Принять кого под свои крылья, под защиту, покров. Опустить, распустить крылья, раскрылиться, впасть в уныние, потерять бодрость. Заводить неводное крыло. Заходить крылом, говор. о войске, загибать один край, конец. Мельницу, по силе ветра глядя, пускают во все крыло, или в полкрыла, убавляют парусность. Птичье крыло состоит из тех же костей, как рука: плеча, локтя и пясти с зачатком перстов; все вместе, по себе, зовут папоротком, твер. пск. крылица; крайние три малые пера, на перстах, крылышко; затем правильное перо и костыний (толстые), прочие полуперья или крылина ж. Как на крыльях улетел! Опустили крылья. Деньги крылья. Денежки крылышки. крылья есть, да некуда лететь. Живому нет в земле места, а на небе Крылов Счастье на крылах, а несчастье на костылях. Молод бывал, на крыльях летал; стар стал, на печи сижу. Птичку за крылья не хвалят. Тут яма, стой прямо: помни, крыл нету! Без крыльев летит, без кореньев растет? месяц. Крылочный, крыловой, крыльный, к крылу относящ. Крылатый, у кого или у чего есть крылья. Крылаты куры, да нелетны. Крылатый ветер. Крылатая соха, с приделанною поперек вырезною доскою, для развалу пашни грядами, загонами. Крылатая лошадь, сиб. саврасая (не чалая ли?), с темными крыльцами; это особая порода. За бешеной овцой не крылату пастырю быть. Крыльчатый, крылатый, не о живом предмете. Крыластый, большекрылый. вяза крылатое, а у клена крыластое семя. Крылястый, крылообразный, -видный, очерком похожий на птичье крыло. Крылатик м. крылатка ж. всякое крылатое животное. Раковина Strombus; летучая рыба. Крыластик м. летучее животное с большими крыльями. Ласточка, козодой и чайка крыластики. Крыльник. растен. Serianа. Крыльщик м. фланговой, крайний человек в строю. Крылена ж. волжск. вятер или вентер с крыльями (вятер из сети, делн; морда, верша из лык или хвороста). Крыльце ср. бол. употреб. Крыльца, мн. заплечье, плечные лопатки. Крыльца болят, ломота в крыльцах стоит. Крыльцами зовут и кожуровую покрышку, накрыльники жуков, и защиту, закрышку сабельной рукояти (см. крыть). Крыльцевый, к крыльцу относящ. Крыльцо ср. крылечко умалит. крылец м. вост. крыльчик, наружный вход в дом, лестница с пристроем, навесом, или по себе; каменная или дощатая площадка перед домом, со ступенями. Красное крыльцо, переднее, приемное, нарядное; а черное, заднее, с выходом на двор. Крылец крытый, на резных столбиках. Чесалась свинья и о боярские крыльца. Не всякий гость к переднему крыльцу (в передний угол). Переднее крыльцо круто. Заднее крыльцо положе. Зайти с заднего крыльца, через хозяйку, с гостинцем. Крыльцовый, крылечный, до крыльца относящ. Крыленка ж. пск. твер. ступенька крыльца, пристунок. Крылечник м. крылечный сторож, служитель; швейцар. Сев. вост. горница, боковая комната, прируб к красной или богатой избе, кроме передней и задней избы. Крылить что, перить или окрылять, снабжать крыльями. Крылить мельницу. -ся, страдат. и возвр. окрыляться. Крылеть или крылатить, растить крылья свои, отращать летки, становиться крылатым, летным. Птенцы крылеют, окрылели. Саранча рождается из яичек пешая, а там крылатеет. Крылорукие животные, крыланы, разряд или семья четвероногих, с летными перепонками; это кожаны, нетопыри, упыри и пр.; но летяга (полетуша, летучая белка) не крылан: у нее перепонка меж передних и задних ног, по ребрам, а у тех меж долгих пальцев. Крылоногий Меркурий. Крылошанин, крилошонин, -шанка, клирошанин, поющий на крылосе, клиросе, на огороженном перед иконостасом месте, для певчих. Крылошанами зовут и вообще церковнослужителей, а в монастырях бельцов и беличек; также богоносцев, несущих образ при крестных ходах и иных случаях. Крылошанить, петь духовные песни

• "флигель" в переводе с немецкого

• "пернатая" деталь автомобиля

• "махалка" птицы

• у человека — рука, а что у птицы

• "маховик" пичуги

ТРУБЫ ДЛЯ НЕБОСКРЁБОВ | Наука и жизнь

Наука и жизнь // Иллюстрации

Ни одно высотное здание теперь не строят без продувки его модели в аэродинамической трубе. Москва-Сити, 2008 год. Фото Discovery Channel.

Аэродинамические испытания модели комплекса административных зданий на проспекте Маршала Жукова.

Сургутский мост. Внизу — модель этого моста перед испытаниями в аэродинамической трубе.

Мост через Москву-реку в районе Серебряного Бора тоже вначале испытывался на ветровую устойчивость.

Многолетний опыт проведения исследований летательных аппаратов различных типов и размеров, накопленный в ЦАГИ, оказался востребован и в других отраслях народного хозяйства, в том числе и при проектировании и строительстве высотных объектов — зданий, мостов, дымовых труб и гигантских монументов. Суммарная ветровая нагрузка, воспринимаемая многоэтажным небоскрёбом, огромна. Хорошо известно, например, что при штормовых ветрах вершина одного из первых в мире небоскрёбов — «Эмпайр стейт билдинг» в Нью-Йорке может совершать колебания, отклоняясь от вертикали на несколько метров. Строители, конечно, учли это обстоятельство, заложив в конструкцию достаточный запас прочности. В тридцатых годах прошедшего столетия модели высотных зданий в аэродинамических трубах не испытывали. Зачем же делают это теперь?

Прежде всего, определение оптимальных параметров здания на ранних стадиях проектирования позволяет обеспечить высокий уровень безопасности. Под воздействием ветра отдельные элементы строительной конструкции и всё здание могут колебаться. Амплитуды таких колебаний зависят от действующих сил и от внутреннего демпфирования — способности к поглощению энергии колебаний. Современные высотные здания строятся с максимальным использованием стальных конструкций и монолитного железобетона — материалов, демпфирующие способности которых невелики. Поэтому необходимо тщательно исследовать динамическое поведение здания на моделях в аэродинамических трубах уже на ранних этапах проектирования.

По воле архитекторов конструкции и формы зданий сегодня стали настолько разнообразными и изощрёнными, что теоретические расчёты не дают достоверного ответа на вопрос: как поведёт себя возведённое строение под воздействием ветра? Для того чтобы понять, что же именно может произойти, создаётся модель, геометрически подобная оригиналу, которая испытывается в аэродинамической трубе на разных режимах при разных направлениях потока. Чем крупнее модель, тем точнее моделируются условия нагружения. В отличие от летательных аппаратов, имеющих, как правило, обтекаемую форму, здание представляет собой плохо обтекаемое тело. Поэтому на моделях в аэродинамических трубах исследуют не только суммарные и распределённые аэродинамические нагрузки, действующие на здание, но и пульсационные нагрузки от действия вихрей. Эти нагрузки могут разрушить элементы облицовки, архитектурные украшения, особенно если они складываются с такими же пульсациями, приходящими от соседнего здания, и резко усиливаются.

Стоящие перед исследователями задачи этими вопросами не ограничиваются. Дело в том, что, если отношение высоты здания к средней ширине более семи, при испытаниях приходится учитывать и гибкость здания. В таких случаях модель должна быть подобна оригиналу не только геометрически, но и динамически. Это означает, что модель выполняется подобной натурному сооружению по распределённым массово-инерционным и жёсткостным характеристикам.

Впервые специалисты ЦАГИ занялись решением подобных проблем в семидесятых годах прошлого столетия. Меч у возведённого на Мамаевом кургане монумента «Родина-Мать» под воздействием ветра начал раскачиваться. В конструкции, поддерживающей меч, образовались опасные трещины. Необходимо было немедленно устранить колебания. С целью выявления причин колебаний и определения способов их эффективного демпфирования модель памятника испытали в аэродинамической трубе на различных режимах. В результате исследований было предложено, а затем и осуществлено на монументе два взаимно дополняющих способа: выполнены продольные щели в гранях меча и установлен динамический гаситель колебаний (ДГК). Он представляет собой маятник в сочетании со специальными демпферами, очень похожими на автомобильные амортизаторы. При колебаниях меча маятник качается — демпфер поглощает энергию.

Чтобы установить новый меч, пришлось немало потрудиться. Готовый и официально открытый памятник вновь одели в строительные леса и выполнили необходимые работы. В результате колебания снизились до допустимого уровня.

Подобные компенсирующие устройства были спроектированы, изготовлены и смонтированы специалистами ЦАГИ при возведении памятника защитникам Брестской крепости. При строительстве монумента Победы на Поклонной горе в Москве проектант силовой конструкции — Институт ЦНИИПСК спроектировал несколько динамических гасителей колебаний. Самый крупный из них — десятитонный — расположен за спиной фигуры Ники, венчающей монумент. Если внимательно приглядеться, то можно разглядеть некое сооружение. Это и есть гаситель с четырьмя демпферами. Система постоянного мониторинга, которая следит за состоянием монумента уже тринадцать лет, показывает, что с памятником всё в порядке.

Аэродинамические исследования моделей строящихся зданий помогают решать вопросы не только безопасности, но и комфорта. Все, кто бывал в Москве на Новом Арбате, наверняка заметили, что вдоль этой улицы почти всё время дуют ветра довольно ощутимой силы. Высотные дома, выстроенные с обеих сторон, словно по линейке, образовали своеобразную аэродинамическую трубу, по которой постоянно перемещаются воздушные массы. Иногда для возникновения подобного эффекта совсем не обязательно выстраивать целую улицу — изменить конфигурацию воздушных потоков на улице может всего лишь один новый дом. Не так давно нам довелось выполнять заказ ЦНИИЭПжилища — проектировщика здания на проспекте Маршала Жукова в Москве, озабоченного не только решением проблем аэродинамики высотного здания, но и комфортом на уровне пешеходов. Для обеспечения комфорта было предложено установить декоративные загородки-экраны.

Аэродинамические испытания крайне важны и при строительстве современных мостов. Если обычный железнодорожный мост это в основном решётчатая конструкция, мало подверженная воздействию ветровых нагрузок, то современный типовой автомобильный мост — объект, обладающий большой парусностью. На него может действовать подъёмная сила, могут возникать крутящие моменты, способные спровоцировать его ветровые колебания и даже разрушение. Кроме того, в последнее время возросло разнообразие архитектурных форм, произошло их усложнение, мостостроители всё больше увеличивают длину мостовых пролётов.

При сооружении балочных мостов пролётные секции собирают на берегу и в собранном виде их надвигают от опоры к опоре. В этот момент передняя секция представляет собой длинную консоль, абсолютно беззащитную по отношению к ветровому воздействию. При ветре она может раскачиваться, достигая опасных амплитуд колебаний уже при реальных скоростях ветра 4—20 м/с. Проблема обеспечения безопасности моста в процессе его строительства требовала проведения специальных исследований.

В ЦАГИ, располагающем самыми большими в Европе аэродинамическими трубами, удалось решить и эту задачу. Исследования моделей мостов на разных стадиях надвижки позволили разработать эффективные аэродинамические средства гашения колебаний на стадии монтажа. На секциях монтировались специальные обтекатели и (или) дефлекторы, в стенках аванбека (специальной балки в передней части пролётного строения, предназначенной для более ранней передачи нагрузки на следующую опору) проделывали отверстия, снижающие влияние ветровой нагрузки.

Особенно важны подобные исследования при проектировании и строительстве вантовых мостов. Сооружённый через реку Обь у г. Сургут однопилонный вантовый мост сопоставим с новейшими большепролётными вантовыми мостами, введёнными в эксплуатацию в мире в последние годы. Высота его металлического пилона 146 м, длина безопорного вантового пролёта 556 м при ширине пролётного строения 15,2 м.

Такие мостовые сооружения особенно чувствительны к динамическому воздействию ветра, вызывающему колебания элементов конструкции, которые достигают опасного для прочности моста уровня. Расчёты и испытания моделей отсеков пилона и пролётного строения Сургутского моста позволили установить, что на стадии монтажа колебания ветрового резонанса и галопирования у пролётного строения возникают в диапазоне даже умеренных скоростей ветра (6—15 м/с) и носят регулярный характер. Их размах может достигать 0,6—1,2 м. Колебания такой интенсивности конечно же недопустимы. Для обеспечения аэроупругой устойчивости пилона и пролётного строения в ЦАГИ были разработаны относительно простые в изготовлении устройства. На торцевых поверхностях пролётного строения и барьерном ограждении установили обтекатели специальной формы, позволившие многократно уменьшить амплитуду колебаний. В результате устойчивость пролёта повысилась настолько, что даже на стадии монтажа ему стали не опасны ветра скоростью до 40 м/с.

Впоследствии точно так же исследовались модели вантовых мостов в Серебряном Бору в Москве, в Дубне через Волгу, у Самары через р. Самара. За время исследований в ЦАГИ наработан немалый опыт, выработан целый комплекс рекомендаций по обеспечению устойчивости сооружений, подверженных ветровым нагрузкам. Многие из этих рекомендаций в последние годы используются при проектировании мостов и высотных зданий.

Как сделать аэродинамическую трубу

  Перевел SaorY для mozgochiny.ru

Приветствую всех мозгочинов! Сегодня прикоснемся к занимательному миру физики, то есть создадим своими руками аэродинамическую трубу для наглядности процессов физики потока.

 

Эта «воздушная» самоделка раскрывает магию аэродинамики, то есть всего того, что падает, летает, кружится и т.д. и может стать отличным наглядным пособием для детей на уроках физики. Конструкция трубы достаточно прочная, поэтому может эксплуатироваться не только в вертикальном положении, но и в горизонтальном.

 

 

Итак,
Цель: Аэродинамическая труба
Процессы: аэродинамика, физика, давление воздуха, падение
Время изготовления: приблизительно 1,5 часа

Материалы:
вентилятор
• фанера 60х50х2см
• деревянный брус 5х7.5см — примерно 1.8м
• саморезы
• уголки – 6шт
• пластиковый лист (для формирования трубы)
• пяльцы для вышивания диаметром 35см – 2шт
• хомуты-стяжки
• прозрачный и обычный скотч
• сетка

Материалы для парения:
• воздушные шары
• пакеты
• маркеры
• ленточки
• палочки от мороженного
• бумага
• перчатки
• стаканчики

Инструменты:
• дрель
• лобзик

 

 

Шаг 1: Подробнее о материалах

 

Главная деталь нашей мозгоподелки – вентилятор, из запасов мастерской или дешевый вариант из магазина, желательно конечно помощнее.

Размеры пластикового листа нужно соотнести с требуемой высотой трубы и диаметра вентилятора, и конечно с диаметром пяльцев. Так пяльцы диаметром 35см имеют длину окружности около 114см, требуемая высота трубы около 120см, следовательно размеры пластикового листа не менее 120х115см.

Для удобства перемещения трубы в самоделке используются ролики, атрибут не обязательный, но полезный.

 

 

Шаг 2: Обруч из фанеры

 

Главная деталь основы поделки это фанерный «пончик», по внутреннему диаметру близкий к диаметрам пяльцев и вентилятору. Чтобы его сделать прикладываем к фанерному листу пяльцы, размечаем их внутренний диаметр (35см), а затем простой конструкцией из карандаша, бруска и самореза размечаем внешний диаметр обруча (48см).

Лобзиком выпиливаем обруч по внешнему контуру, затем высверливаем отверстие внутри мозгообруча и выпиливаем внутренний контур. «Пончик» готов!

 

 

Шаг 3: Места под опоры

 

По внутреннему диаметру «пончика» размечаем места установки опор поделки: на расстоянии 120 градусов друг от друга прикладываем бруски опор, размечаем, а затем лобзиком удаляем лишний материал. При этом не забываем примерять вентилятор 🙂

 

 

Шаг 4: Опоры

 

На одной из сторон опор выбираем материал размером 2.5х5см, это нужно для последующей установки кронштейнов. Затем размечаем на опорах места крепления «пончика», так чтобы после установки вентилятора и трубы оставалось небольшое пространство, через которое будут подаваться в поток материалы для парения. То есть «пончик» размещаться на высоте 38см от нижнего края опор.

 

 

Шаг 5: Сборка основы

 

С помощью уголков и саморезов собираем подготовленные опоры и «пончик» в единую основу. В верхних краях опор высверливаем по два отверстия, одно из которых будет использоваться для закрепления ветровой мозготрубы.

 

 

Шаг 6: Суппорты для трубы

 

Для установки трубы необходимо подготовить небольшие «посадочные» места на опорах. Поэтому из фанеры толщиной 2см выпиливаем площадки-суппорты размером 5х9см, размещаем их на опорах и закрепляем саморезами. Чтобы придать суппортам более презентабельный вид можно перед их креплением вырезать выемки с одной из сторон.

 

 

Шаг 7: Ролики

 

Как упоминалось ранее, установка роликов шаг не обязательный, но полезный. И если вы решили их смонтировать на аэроподелку, то учтите, что это увеличит общую высоту трубы.

 

 

Шаг 8: Пластиковая труба

 

 

Приступаем к формированию трубы: снимаем аккуратно защитную плену с пластика и сгибаем лист в трубку, скрепляя по шву прозрачным скотчем. Затем с обоих концов трубы устанавливаем пяльцы и закрепляем их обычным мозгоскотчем, для красоты, да и для большей прочности.

 

 

Шаг 9: Установка трубы

 

Полученную трубу устанавливаем на основу и размечаем отверстия для крепежа. Эти отверстия располагаются по центу опор, с обеих сторон нижних пяльцев и имеют диаметр достаточный для прохождения стяжек. Как только разметили, высверливаем эти 6 отверстий.

 

 

Шаг 10: Закрепление трубы

 

Снова устанавливаем трубу на основу, центрируем отверстия и хомутами-стяжками закрепляем трубу в основе. Данный вид крепления удобен при транспортировке этой аэроподелки. Конечно, сначала устанавливаем и закрепляем сам вентилятор.

Затягиваем хомуты и мозгосамоделка готова!

 

 

Шаг 11: Предохранительная сетка

 

Вентилятор имеет защитный кожух, но так как поделка предназначена для совместного использования с детьми, все же стоит дополнительно установить предохранительную сетку из хозяйственного/строительного магазина. Она не позволит попасть мелким предметам, да и пальцам, на вращающиеся лопасти.

Поэтому вырезаем сетку по размерам вентилятора и закрепляем ее на защитном кожухе.

 

 

Шаг 12: Собираем «испытателей» для парения

 

 

Осматриваем свою мастерскую на предмет поиска вещей, которые выступят «испытателями» в нашем аэроэксперименте. Для этого подойдут  легкие и не очень предметы и материалы. Проявите мозгофантазию и соберите различные предметы, чтобы ветровая труба полностью раскрыла свой потенциал!

 

 

Шаг 13: Эксперименты!

 

Самоделка полностью готова к работе, поэтому удачных вам экспериментов и опытов!

 

Парение разных предметов на различных скоростях сделают изучение физики более интересным и веселым, а если «положить» трубу, то мощно изучать еще и подъемную силу крыла и т.д.

Творите и экспериментируйте!

(A-z Source)


ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!

About SaorY

Аэродинамические испытания объектов

Аэродинамические испытания объектов

Определение ветровых нагрузок 

 

Определение ветровых нагрузок является обязательным элементом проектирования высотных зданий и мостов. В связи со сложной аэродинамикой высотных зданий, индивидуальной для каждого проекта Территориальными строительными нормами Москвы и Санкт-Петербурга рекомендуется на начальных этапах разработки проектной документации проводить физическое моделирование обтекания в аэродинамической трубе. 

МГСН 4.19-05. Москва. Многофункциональные высотные здания и комплексы. 

 

«1.1. Настоящие нормы распространяются на проектирование, экспертизу и учитываются при разработке технических условий на отдельно стоящие или находящиеся в составе многофункциональных комплексов зданий высотой более 75 м и до 400 м.»

 

«5.4. «Аэродинамические коэффициенты сил, моментов, внутреннего и внешнего давлений, число Струхаля для оценки резонансного вихревого возбуждения должны приниматься на основе испытаний моделей высотных зданий, включая здания существующей застройки, в специализированных аэродинамических трубах.»

 

 «15.4. «При проектировании высотных зданий необходимо осуществлять оценку ветрового режима и аэродинамических показателей. При этом следует обеспечить на земле снижение ветровых потоков, возникающих у первых этажей не только самого высотного здания, но и прилегающей застройки, а также создать рациональные условия его аэрации.»

 ТСН 31-332-2006. Санкт-Петербург. Жилые и общественные высотные здания. 

 

«1. Область применения. Настоящие нормы распространяются на проектирование жилых и общественных зданий высотой до 150 м (жилые здания высотой более 75 м, общественные здания – более 50 м), а также комплексов таких зданий, возводимых на территории Санкт-Петербурга.»

 

«5.7. В связи со сложной аэродинамикой высотных зданий, индивидуальной для каждого здания, на начальных этапах разработки проектной документации необходимо проводить физическое моделирование в аэродинамической трубе, имеющей соответствующие аттестационные документы.»

 

Ветровые нагрузки воздействуют на большое число строительных конструкций, для которых и производиться расчет: зданий, сооружений, мачт, труб, антенн, фасадных систем и светопрозрачных конструкций. Сопротивление нагрузке для строительных конструкций должно соответствовать нормам и требованиям, предъявляемым к ним. 

 

Экспериментальные исследования также являются основным способом изучения аэроупругих колебаний большепролетных мостов под действием ветра. Испытания макетов мостов в аэродинамических трубах при различных скоростях потока позволяют выявить качественную картину аэроупругих колебаний моста и с достаточной точностью определить значение критической скорости ветра, при которой могут возникнуть опасные колебания натурного моста вплоть до его разрушения. 

 

Существует достаточно значительное количество способов усиления сопротивляемости данной нагрузке, они помогут вам избежать повреждения и разрушения рекламных конструкций и зданий под воздействием природной стихии. Высококвалифицированные специалисты на базе аэродинамической трубы ФГУП «Крыловский государственный научный центр» проведут испытания и расчет нагрузки на строительную конструкцию в соответствии с имеющимися методиками. Аэродинамическая труба ФГУП «Крыловский государственный научный центр» оснащена всем необходимым измерительным оборудованием и позволяет выполнить необходимые расчеты по определению ветровых нагрузок высотных зданий и мостов. 

 

Большая аэродинамическая труба

 

• сечение рабочего участка – эллипс 2,5 х 4 м;

• длина рабочего участка – 5 м;

• неравномерность скорости по сечению рабочего участка 

не более  0,7%;

• угол скоса набегающего потока – не более 1%;

• степень турбулентности набегающего потока не более 0,5%;

• скорость набегающего потока – до 80 м/с.

 

Ландшафтная аэродинамическая труба

• замкнутая аэродинамическая труба с закрытой рабочей частью;

• сечение рабочего участка – прямоугольник 11 х 2 м;

• длина рабочего участка – 18 м;

• скорость набегающего потока – до 14 м/с. 

• шаг регулировки скорости потока – 0,1 м/с;

• возможность моделировать приземный пограничный слой.

 

За последние 8 лет проведено более 60 аэродинамических испытаний зданий и кварталов.

Во время модельного эксперимента решаются наиболее важные аэродинамические задачи: 

  • Измерение аэродинамических сил и момента. 
  • Определение давления на поверхности зданий и мостов. 
  • Оценка скорости ветра в пешеходных зонах. 
  • Определение числа Струхаля и возможности возникновения резонансных явлений. 
  • Измерение полей скорости над вертолетной площадкой, для обеспечения безопасного приземления вертолета. 
  • Предложение конструктивных решений по результатам измерений.

 

Макет здания в аэродинамической трубе

 

Пример обтекания крыши макета высотного здания

 

Обтекания двух однотипных зданий. Вид сбоку.

Виден вертикальный вихрь за первым зданием.

 

Обтекание двух однотипных зданий.

Вид сверху. Среднее сечение А-А.

За первым зданием видны два вертикальных вихря, которые создают переменную нагрузку на второе здание.

 

Визуализация вихревого следа при обтекании модели пролетного строения волгоградского моста

 

Аэродинамическая труба - Дом Солнца

Да вот и он. Ой, что это? На фоне осеннего подмосковного леса и пасмурного неба яркое желто-оранжевое здание с зеркальными стеклами выглядит так, будто оно попало сюда из сказки – ну, например, его перенесло сюда ураганом, как домик Элли в «Волшебнике Изумрудного города».

Ураган тут действительно есть, но внутри. Внутри здания становится слышен гул мощных вентиляторов, гоняющих воздух по замкнутому контуру. Здесь их четыре, каждый приводится двигателем мощностью 250 л.с. (180 кВт). «Наша – одна из примерно полутора десятков вертикальных аэродинамических труб, спроектированных и построенных американской фирмой SkyVenture, первая в России, да и во всей Восточной Европе, – говорит Иван Коробков, инструктор по безопасности полетов российской компании FreeZone. – SkyVenture разрабатывает проект, выпускает набор деталей и документацию по сборке, а потом проверяет правильность сборки и сертифицирует готовое сооружение. Персонал каждой трубы, построенной SkyVenture, в обязательном порядке проходит первоначальное обучение и регулярное повышение квалификации под руководством тренеров IBA (International Bodyflight Association)».

Сеанс полетов заканчивается, и нам устраивают обзорную экскурсию «на чердак» – именно там расположены двигатели и вентиляторы. Двухметровые пропеллеры производят впечатление, заборная решетка покрыта размазанными следами мошкары. Неужели здесь нет противомоскитной сетки? «Нет, она бы создавала большое сопротивление потоку, – объясняет Иван. – Приходится с этим мириться. Хотя во время полетов летом мошкара частенько бьет в лицо, это неприятно». Выходим на крышу здания, Иван показывает на приоткрытые створки в стене: «Контур почти замкнутый, но часть воздуха может обновляться – это нужно для поддержания комфортной температуры внутри, особенно летом. Страна у нас холодная, но специально греть воздух зимой не нужно – вполне хватает тепла, которое выделяют двигатели во время работы».

Парашютный тренажер

Полеты в аэродинамической трубе – отличное, хотя и малоизвестное пока развлечение, но основные посетители FreeZone – это спортсмены-парашютисты. В трубе можно отрабатывать свободное падение для всех видов парашютного спорта, кроме разве что прыжков на точность и купольной акробатики. А уж для фристайла, фрифлая и групповой акробатики это настоящий рай (хотя, конечно, восемь человек в эту трубу просто физически не помещаются).

«Труба – это очень эффективный тренажер, – говорит Владимир Останин, тренер команды по групповой акробатике Sky 45. – Работа здесь намного более продуктивна, чем обычные парашютные прыжки. Во время одного прыжка у команды есть меньше минуты свободного падения, за день можно совершить с десяток прыжков – это очень много! – так что час в трубе приблизительно равен неделе тренировок. Не говоря о том, что это быстрее и значительно дешевле, здесь гораздо больше возможностей – тренер может оперативно корректировать основные ошибки и проводить разбор полетов. К тому же труба незаменима, например, зимой: теплая одежда для реальных прыжков значительно ограничивает свободу движений, а в трубе можно летать в обычных тонких комбинезонах круглый год. Мастерство спортсменов при тренировках в трубе прогрессирует очень быстро, поэтому сейчас почти все команды во всем мире активно используют подобные тренажеры».

Впрочем, небольшие отличия потока воздуха в трубе от реальных условий свободного падения все же существуют. «Прежде всего, поток как бы более «плотный», – поясняет Владимир Останин, – в настоящих условиях он абсолютно ламинарный, а в полетной зоне у самых стенок – турбулентный. Есть и свои плюсы: в реальных условиях в небе небольшая горизонтальная скорость может быть незаметна, а в трубе сразу видно малейшее смещение по горизонтали, и можно его скорректировать».

Кстати, в мире полеты в трубе уже успели стать самостоятельным видом спорта, который называют bodyflight, – вот уже второй год проводятся соревнования в нескольких дисциплинах. Не исключено, что у этого направления серьезные перспективы, ведь летать в таких трубах может любой человек старше пяти лет (уже существуют «детские лиги»).

Лежа на воздухе

Надеваю комбинезон, очки, шлем, и мы отправляемся к полетному «стакану» – плексигласовому цилиндру диаметром 3,7 м, с полом из металлической сетки. К стакану, внутри которого и расположена полетная зона, примыкает комната оператора аэродинамической трубы, который контролирует все параметры: скорость потока воздуха (до 200–230 км/ч), открытие заслонок для регулировки комфортной температуры и т.п.

Перед полетом – краткий инструктаж. Иван показывает основные жесты, с помощью которых он будет руководить моими действиями. Их немного: согнуть ноги, выпрямить ноги, прогнуться, поднять подбородок вверх, расслабиться, выход. Краткое повторение – и вот, наконец, дверь камеры закрывается за нами. Теперь я очень хорошо понимаю, зачем нужны беруши и почему инструктор общается со мной именно жестами: рев потока воздуха заглушает любые слова даже в «предбаннике». Точно следуя всем указаниям инструктора, делаю шаг в проем, падаю вперед, воздух подхватывает меня, и… Нет, видимо, какой-то секрет мне не открыли: меня начинает мотать по всему «стакану», грозит стукнуть о стенки. Ага, инструктор это тоже заметил и делает мне знак – прогнуться! Прогибаюсь и опускаюсь животом на сетчатый пол, чуть-чуть выпрямляю ноги и все-таки взлетаю. Через три-четыре захода (каждый по минуте) у меня наконец начинает получаться, я лежу на воздушном потоке и даже получаю от этого удовольствие, хотя время от времени меня все же «болтает». Невероятно гордый собой, я выхожу из полетной зоны в «предбанник», а на мое место буквально выплывает один из инструкторов FreeZone, показывая оператору трубы, что можно увеличить мощность, – и моя гордость мгновенно улетучивается: создается впечатление, что он буквально способен управлять гравитацией! Но чтобы достичь такого уровня, нужны десятки часов тренировок.

Понравилось ли мне летать? Да, это очень забавно, особенно после того, как я немного освоился и научился расслабленно «лежать» на воздушном потоке. Во всяком случае теперь я знаю, как ответить на вечный вопрос: «Отчего люди не летают, как птицы?» Летают, и еще как!

Аэродинамическая труба: необычный способ научиться летать

«Популярная механика» побывала в аэродинамической трубе и посмотрела на то, как готовят будущих парашютистов. Впрочем, не просто посмотрела: мы сами полетали вместе с профессионалами и почувствовали все ужасы и радости встречного потока воздуха на собственном организме. Итак: стоит ли вообще летать в аэродинамической трубе? Насколько это круто и интересно?

Аэродинамическая труба — это тренажер, благодаря которому человек, всегда мечтавший прыгнуть с парашютом, может сполна пережить все ощущения свободного падения, не рискуя собственной жизнью и не испытывая страха высоты. Она состоит из нескольких больших вентиляторов, которые нагнетают воздух в длинную вертикальную трубу, тем самым создавая эффект падения с большой скоростью для всех тел, которые находятся внутри. Полетную зону разграничивает металлическая сетка, не позволяющая спортсменам попасть в лопасти вентиляторов (интересно, есть ли фильм ужасов, где бы подобное происходило?)

Впервые вертикальные аэродинамические трубы появились в 60-х годах в США в качестве тренировочной зоны для подготовки к прыжкам с парашютом воздушного десанта и офицерского состава. Со временем такие сооружения потеряли исключительно военный статус и стали популярным досугом как у профессиональных парашютистов, так и у простых любителей острых ощущений.

«Популярная механика» посетила спортивно-развлекательный комплекс «Свободный полет», в котором и расположен один их таких тренажеров. Мы уже бывали на таком аттракционе и написали статью об этом, но поверьте: каждый раз это новые ощущения. Тем более что в прошлый раз материал готовил другой редактор. А двух одинаковых восприятий полёта в трубе быть не может.

Стеклянные стенки полетной зоны... …позволяют всем желающим наблюдать за тем, как происходят занятия внутри трубы

Чаще всего аэродинамические трубы встраивают в уже существующие конструкции, но здесь труба вынесена отдельной пристройкой, причём её конструкция монолитна, и никаких вопросов к прочности системы не возникает. Внутри просторно: высота трубы — 7 метров, а диаметр — 4 метра. В настоящее время это одна из самых высоких вертикальных аэродинамических труб в мире, хотя ежегодно для этих целей возводят все более высокие конструкции. Средняя скорость потока в трубах составляет от 190 до 260 км/ч, а минимальная скорость потока для отрыва взрослого человека в «балахоне» составляет около 130 км/ч. Оператор, наблюдающий за рабочей зоной, может своевременно прибавлять и убавлять скорость потока по мере надобности (так, на эту тему фильма ужасов не было?) Помимо прочего, это труба замкнутого цикла, поэтому возможность проводить тренировки не зависит от погодных условий.

Забытые советские марки: «Уралец»

От первого лица Ощущения от полета очень яркие, но передать их довольно трудно. Поначалу не верится, что воздушный поток способен не просто оторвать человека от земли, но и удерживать его в этом положении. Но все сомнения моментально испаряются, когда тугая струя воздуха обхватывает и буквально втягивает тебя внутрь полетной камеры под громогласный рев гигантских вентиляторов. Впервые попав сюда, я почувствовал себя сухим листком, которого треплет безжалостные осенние сквозняки. Если бы не помощь инструктора, направлявшего мой полет и не позволявшего потоку воздуха бросать меня из стороны в сторону, то самостоятельно я бы оттуда не выбрался.

Удовольствие превыше всего Как бы страшно не было поначалу, стоит освоиться — и тебя захлестывает восторг! Фотография — с официального сайта, потому что наш фотограф смазал последнюю серию снимков 🙂

Посещение тренировок проходит в полной экипировке: парашютный костюм, шлем, защитные очки и беруши. Обычная одежда может быть повреждена, а пуговицы и молнии отлетают «на раз». Во время полета тоже есть ряд простых, но обязательных правил: ложиться на поток нужно грудью, прогнув спину, ноги и руки держать в чуть согнутом положении. Конечно, опытные спортсмены смело выполняют в воздухе трюки и кульбиты, но все, на что способен новичок — судорожно цепляться за инструктора.

От первого лица Даже нетренированный человек очень быстро осваивается в воздушном пространстве. Первые несколько секунд ты задыхаешься, поскольку струя воздуха бьет в лицо с такой силой, что ощущается как лезущая в рот и глаза вязкая и плотная субстанция. Наверное, то же самое почувствовал бы человек, отрастивший жабры и впервые нырнувший на глубину: поначалу ты судорожно пытаешься вдохнуть и лишь потом понимаешь, что не чувствуешь удушья и кислород прекрасно поступает в легкие. Основное правило состоит в том, чтобы прогибать спину и держать руки и ноги в слегка согнутом состоянии, чтобы ровно лежать на воздухе. У тех, кто впервые входит в трубу, может слегка закружиться голова — от черного провала шахты, где на самом дне завывает огромный ротор, человека отделяет лишь металлическая сетка из тонких прутьев. Поэтому самое главное правило — всегда держи голову поднятой и не смотри вниз.

Дети в трубе Дети тоже охотно посещают трубу и тренируются наравне со взрослыми.

Подытоживая, можно сказать: да, это крутой опыт. Идеальное решение для тех, кто всю жизнь мечтал прыгнуть с парашютом, но боялся высоты. И не менее идеальное для тех, кто уже прыгал. Всё-таки полёт в трубе отличен своей безопасностью и потенциальной бесконечностью. Потому что земля всегда близко.

About Author


admin

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о