Команда студентов Пизанского университета в Италии недавно успешно построила и управляла гигантским бумажным самолетиком под названием ICARUS, официально побив мировой рекорд Гиннеса как «самый большой в мире бумажный самолетик». Бумажный самолет был сертифицирован и представлен 25 июня во время мероприятия WMF – We Make Future в Болонье, Италия.

В отчете отмечается, что процесс исследований и разработок ICARUS выходит далеко за рамки «классных занятий».

Это так же просто, как «ручная работа», но постепенно превратилось в полноценное практическое занятие по авиационной инженерии. Студенческому коллективу необходимо одновременно учитывать устойчивость, вес, жесткость и аэродинамические характеристики при проектировании и проводить почти «хирургическую» скрупулезную проработку каждого миллиметра конструкции и размеров.

Согласно данным сертификации Книги рекордов Гиннеса, ICARUS имеет длину фюзеляжа около 7 метров, размах крыльев 20,04 метра и вес около 28,49 килограмма. Дальность полета в помещении составляет 59 метров, что успешно превзошло предыдущий рекорд, установленный в 2013 году командой Брауншвейгского технического университета в Германии. В проекте также участвует и поддерживает научный пропагандист и создатель Якопо Д'Алезио (псевдоним Джакидейл), который помог организовать и документировать весь процесс производства и испытательного полета.

Джакидейл рассказал, что когда он впервые познакомился с этой группой студентов из Пизы, его привлекла эта «казалось бы безумная» идея — использовать бумагу и клей в сочетании с идеями дизайна крыльев коммерческих авиалайнеров, чтобы создать чудовище, которого никогда не существовало. По его мнению, значимость ICARUS заключается не только в рекордных размерах, но и в том, что он полностью переносит бумажные самолетики в сферу настоящей инженерии.

С точки зрения конкретной конструкции логика конструкции ICARUS ближе к конструкции традиционных самолетов, за исключением того, что основной материал изменен с металла на бумагу. Команда использовала такие конструкции, как лонжероны, нервюры, переднюю кромку, заднюю кромку и хвостовое оперение, чтобы сохранить стабильность полета внутри фюзеляжа, чтобы гарантировать, что он по-прежнему будет иметь контролируемую жесткость и аэродинамические характеристики после увеличения размаха крыла до 20 метров.

Чтобы увеличить общую прочность без значительного увеличения веса, студенты использовали ламинированную бумагу, повторяющиеся модульные компоненты и общую геометрию, облегчающую передачу силы. Видео проекта показывает, что команда потратила несколько месяцев на расчеты, моделирование и тестирование прототипа и постоянно пересматривала проект, прежде чем утвердить окончательный план.

По статистике студенческого отряда, на весь бумажный самолетик израсходовано в общей сложности около 300 килограммов бумаги и около 60 килограммов клея «Винавил Про» (некоторые из них использовались в разбавленном виде). Что касается конфигурации материала, для ключевых несущих частей используется более плотная бумага плотностью около 120 г/м2, а для внешней обшивки используется легкая бумага плотностью около 40 г/м2 для достижения баланса между прочностью и весом.

На уровне структурного процесса команда скрепила бумагу в сотовую структуру, тем самым значительно улучшив жесткость при ограниченном весе. Они подчеркнули, что цель состоит не просто в том, чтобы «использовать больше бумаги», а в том, чтобы рационально расположить материалы так, чтобы каждая часть конструкции могла выдерживать большие нагрузки при меньшем объеме.

По правилам Книги рекордов Гиннеса, чтобы завоевать титул «самого большого бумажного самолетика», недостаточно быть просто огромным. Участники должны взлетать с платформы высотой не более 3 метров, запускаться одним человеком и скользить в воздухе на высоте не менее 15 метров. Это означало, что конструкция должна была найти баланс между аэродинамической эффективностью и стабильностью, быть ближе к гигантской планирующей бумагоделательной машине, чем к простой «бумажной скульптуре».

Чтобы соответствовать этим строгим стандартам, команда из Пизы создала множество масштабных моделей перед их окончательной доработкой для систематической оценки характеристик подъемной силы и ориентации при различных сочетаниях аэродинамических профилей, площадей крыла и скоростей запуска. Лишь после того, как испытания прототипа оказались осуществимыми, начали строить окончательную версию ИКАРУСА с размахом крыльев 20 метров.

«На первый взгляд может показаться, что 20-метровый бумажный самолетик не имеет практического назначения, и в некотором смысле так оно и есть», — признал Джакидейл в обзоре проекта. «Но именно эта попытка довести инженерное дело до предела ради самой сложной задачи часто приводит к реальному прогрессу».

Он напомнил, что команда месяцами «боролась» с влажностью, структурой, аэродинамикой, каждым миллиметром допусков и даже гравитацией Земли. Увидев своими глазами момент, когда ИКАРУ успешно пролетел десятки метров, а затем ударился о столбы павильона, он поверил, что это сигнал – даже если в результате получится «удариться о столбы», всегда стоит попытаться построить что-то, что кажется невозможным.