Самолёт с турбинами: аэроплан с пропеллером из WeDo 2.0

На выходе мотора стоит короткая красная ось. На неё надеты, одна за другой, 24-зубая шестерня, прозрачный круглый кирпичик и голубая круглая пластина 4×4. К ней прищёлкнуты две светло-оранжевые пластины с отверстиями — лопасти. Всё. Вал мотора и вал винта — одно и то же.

Шестерня ни с чем не зацеплена и просто крутится вместе с винтом. Зато сидит она ровно там, где у самолёта тридцатых годов был бы звездообразный мотор: кольцо цилиндров, расходящихся от картера, как спицы колеса. На таких моторах летала авиация с двадцатых годов до конца Второй мировой — Pratt & Whitney, Wright.

У мощного авиационного мотора между коленвалом и винтом стоит понижающая передача. Мотору выгодно крутиться быстро — так он отдаёт больше мощности. Винту выгодно медленно: как только концы лопастей подходят к скорости звука, он начинает работать заметно хуже. Передача разводит эти два требования. В модели её нет вовсе. Сколько оборотов у мотора — столько и у винта.

Лопасть модели — ровная пластина. Угол у неё один и тот же от ступицы до кончика.

У настоящего винта так не бывает. Лопасть закручена: у комля — возле самой ступицы — она поставлена круто, к концу угол установки становится всё меньше, и кромки уходят пологой спиралью. Причина в геометрии. За один оборот кончик описывает окружность гораздо большего радиуса, чем комель, — значит, идёт быстрее, и воздух подходит к нему под другим углом. Крутка это выравнивает: каждый участок лопасти встречает воздух под выгодным ему углом, и тянет вся её длина.

Отсюда правило: самый крутой угол — у комля, самый пологий — у кончика. Оставьте настоящему винту один угол по всей длине, и в полёте комель выйдет на отрицательный угол атаки, а на конце сорвётся поток. Плоская пластина в модели — как раз такой винт.

Самолёту тяга и не нужна: он стоит на четырёх чёрных круглых опорах со скруглённым низом. Зато лопасть легко снять и положить рядом со снимком настоящей — дальше объяснять почти нечего.

На каждом крыле стоит чёрная стойка с круглым отверстием, а из отверстия вперёд торчит штифт с продольными рёбрами. Вместе они похожи на маленькую мотогондолу — корпус двигателя на крыле настоящего самолёта; отсюда и название модели.

Крутить эти валы нечем. Мотор в самолёте один, и он на носу; к «турбинам» не подходит ни провод, ни ось. Штифт держится в отверстии на трении и стоит там, куда его поставили.

Имя вообще обогнало технику. Настоящая турбина подняла самолёт в воздух только 27 августа 1939 года: немецкий Heinkel He 178 первым взлетел на турбореактивном двигателе. Пропеллер на носу и «турбины» на крыльях — из двух разных эпох; модель носит обе сразу.

Собирается модель снизу вверх. Первые шесть шагов — днище: салатовые скосы, белые пластины и четыре чёрные круглые опоры, на которых самолёт стоит. На седьмом шаге сверху садится смарт-хаб, и отдельного корпуса ему не строят — хаб сам работает нижней половиной фюзеляжа.

Восьмой шаг стоит запомнить. Буклет переворачивает модель вверх дном, и датчик наклона утапливается в брюхо заподлицо с обшивкой. Отдельного пульта у самолёта не будет: пультом станет он сам.

С девятого шага нижнюю половину откладывают и собирают верхнюю. Начинается она с двух зелёных пластин Technic 2×8, положенных крест-накрест и схваченных снизу белой пластиной 1×4: продольная несёт мотор и хвост, поперечная — крылья. Крылья простые: светло-оранжевая пластина с отверстиями, а поверх две серые плитки 1×8 рядом — гладкая полоса без шипов. Плиток на каждое крыло именно две — на рисунке вторая прячется за первой, и на выносках шагов 17 и 19 стоит «2x».

Шаг 21 сводит половины вместе, и буклет заранее просит подключить хаб к планшету. Совет не лишний: сверху на хаб лягут зелёные пластины с мотором, и до его кнопки потом уже не добраться. Перед первым запуском прокрутите винт пальцем — он должен идти свободно, а провод мотора уложите назад, к хабу, чтобы петля не попала под лопасти.

Программа для аэроплана из WeDo 2.0 умещается в три цепочки, и все три запускаются одной клавишей. Первая: пока датчик наклонён в одну сторону, мощность мотора 3. Вторая: наклонён в другую — 10. Третья: стоит ровно — мотор выключен. Направление винта везде одно и то же — наклон меняет только обороты.

Промежуточных значений нет — газ здесь трёхпозиционный. Самолёт держат в руках: наклонил в одну сторону — винт срывается на полные обороты, наклонил в другую — сбрасывает до трёх. Поставил ровно — тишина. Сам датчик никто не трогает: он в брюхе, а рулит весь корпус.

Тем же самым занят полётный контроллер квадрокоптера — только сам с собой. Гироскоп с акселерометром меряют наклон рамы, а контроллер пересчитывает тягу каждого мотора от 250 до 1000 раз в секунду. Разница в том, чей это наклон. У дрона наклон — ошибка, которую нужно убрать. У модели наклон — команда, и подаёт её рука.