Эдвард МакКрейт¶

Эдвард МакКрейт (англ. Edward MacCready; 13 августа 1925, Нью-Хейвен, Коннектикут — 28 августа 2013, Пасадина, Калифорния) — американский инженер-аэродинамик, изобретатель и предприниматель, известный созданием первого в мире летательного аппарата с мускульным приводом, совершившего устойчивый управляемый полёт, — «Госсамер Кондор» (Gossamer Condor). МакКрейт также разработал первый в мире самолёт на солнечных батареях («Госсамер Пингвин» и «Солар Челленджер») и участвовал в проектировании беспилотных летательных аппаратов. Его работы заложили основы современной лёгкой авиации и альтернативной энергетики в авиации.

¶Биография

¶Ранние годы и образование

Эдвард МакКрейт родился в Нью-Хейвене, штат Коннектикут, в семье врача. С детства увлекался авиамоделированием и конструированием. В 1943 году поступил в Йельский университет, но обучение прервала служба в Военно-морских силах США во время Второй мировой войны. После войны вернулся к учёбе и в 1947 году получил степень бакалавра наук по авиационной технике. В 1950 году защитил магистерскую диссертацию в Калифорнийском технологическом институте (Caltech), где затем работал в лаборатории аэродинамики.

¶Карьера

После окончания Caltech МакКрейт работал в авиастроительной компании Douglas Aircraft Company, где занимался проектированием хвостового оперения для реактивных истребителей. В 1959 году основал собственную компанию MacCready, Inc., специализировавшуюся на разработке аэродинамических моделей и систем. В 1970-х годах он сосредоточился на проектах в области мускульной и солнечной авиации, что принесло ему мировую известность. В 1980-х годах его компания занималась созданием беспилотных летательных аппаратов для научных и военных целей.

¶Основные достижения

¶Мускулолёт «Госсамер Кондор»

В 1976 году МакКрейт начал работу над проектом самолёта с мускульным приводом, способного выполнить фигуру «восьмёрка» на дистанции 1,6 км. Целью было выиграть премию Кремера (Kremer Prize), учреждённую в 1959 году за первый устойчивый управляемый полёт мускулолёта. 23 августа 1977 года «Госсамер Кондор» под управлением велосипедиста Брайана Аллена совершил первый в истории полёт, удовлетворяющий условиям премии. Аппарат имел размах крыла 29,3 м, массу 32 кг и был изготовлен из алюминиевых трубок, пластика и майларовой плёнки. За этот успех МакКрейт получил премию Кремера в размере 50 000 фунтов стерлингов.

¶«Госсамер Альбатрос» и перелёт через Ла-Манш

Следующим проектом стал «Госсамер Альбатрос» — улучшенная версия мускулолёта, предназначенная для перелёта через пролив Ла-Манш. 12 июня 1979 года Брайан Аллен преодолел 35,7 км от Дувра до Кале за 2 часа 49 минут, установив мировой рекорд. Аппарат имел размах крыла 29,5 м и массу 25 кг, а его конструкция была оптимизирована для снижения лобового сопротивления. За этот полёт МакКрейт и Аллен получили вторую премию Кремера в размере 100 000 фунтов стерлингов.

¶Самолёт на солнечных батареях «Солар Челленджер»

В 1980 году МакКрейт разработал «Солар Челленджер» (Solar Challenger) — первый в мире самолёт, способный летать исключительно за счёт энергии солнечных батарей. 7 июля 1981 года аппарат под управлением пилота Стивена Птачека совершил перелёт из Парижа в Лондон (262 км) за 5 часов 23 минуты. Крылья самолёта были покрыты 16 000 фотоэлектрических элементов, обеспечивающих мощность около 2,5 кВт. Этот проект продемонстрировал потенциал использования возобновляемой энергии в авиации.

¶Беспилотные летательные аппараты

В 1980-х годах компания MacCready, Inc. разработала серию беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) для научных и военных нужд. Среди них:

• Pathfinder — экспериментальный БПЛА на солнечных батареях, способный длительное время находиться в воздухе на больших высотах.
• Perseus — БПЛА для сбора атмосферных данных, использовавшийся NASA.
• Helios — прототип высотного БПЛА на солнечных батареях, установивший рекорд высоты полёта (29,5 км) в 2001 году.

Эти разработки внесли вклад в развитие технологий долговременного наблюдения и мониторинга окружающей среды.

¶Технические особенности и инновации

¶Конструкция мускулолётов

МакКрейт использовал принципы биомиметики, заимствуя формы у птиц и насекомых. Крылья «Госсамер Кондор» и «Госсамер Альбатрос» были выполнены в виде тонкой плёнки, натянутой на лёгкий каркас, что обеспечивало минимальный вес при достаточной жёсткости. Управление осуществлялось с помощью педального привода, вращающего пропеллер, и системы тросов для изменения угла атаки крыла.

¶Материалы

Для снижения массы МакКрейт применял алюминиевые сплавы, полиэтилентерефталат (майлар) и углепластик. В «Солар Челленджере» использовались кремниевые солнечные элементы, закреплённые на поверхности крыла. Эти материалы позволили достичь рекордных показателей лёгкости и прочности.

¶Аэродинамика

МакКрейт разработал методы расчёта аэродинамических характеристик для сверхлёгких летательных аппаратов, учитывающие низкие числа Рейнольдса. Его работы легли в основу современной теории полёта малых БПЛА и мускулолётов.

¶Применение и значение

¶Научное значение

Проекты МакКрейта доказали возможность устойчивого полёта с использованием мускульной силы и солнечной энергии. Они стимулировали развитие технологий лёгких конструкций, возобновляемой энергетики и беспилотной авиации. Данные, полученные при испытаниях «Госсамер» и «Солар Челленджер», используются в учебных курсах по аэродинамике.

¶Образовательное и культурное влияние

Мускулолёты МакКрейта стали символами инженерного творчества и экологически чистого транспорта. Они демонстрировались на выставках в Смитсоновском музее авиации и космонавтики, а также в Музее науки в Лондоне. В 1980 году МакКрейт был удостоен премии «За выдающиеся достижения в области авиации» от Американского института аэронавтики и астронавтики (AIAA).

¶Коммерческое применение

Разработки МакКрейта в области БПЛА нашли применение в метеорологии, картографии и военной разведке. Компания AeroVironment, основанная МакКрейтом в 1971 году, продолжает выпускать беспилотные системы для гражданских и военных заказчиков.

¶Критика и ограничения

Некоторые критики отмечали, что мускулолёты МакКрейта были слишком хрупкими и зависимыми от погодных условий для практического использования. Например, «Госсамер Альбатрос» мог летать только при полном штиле и отсутствии турбулентности. Кроме того, высокая стоимость разработки (около 1,5 млн долларов США на проект «Госсамер Кондор») ограничивала массовое внедрение таких технологий. Однако сам МакКрейт подчёркивал, что его целью было не создание коммерческого продукта, а демонстрация возможностей инновационных подходов.

¶Награды и признание

• Премия Кремера (1977, 1979)
• Медаль «За выдающиеся достижения» от AIAA (1980)
• Премия «За заслуги в области авиации» от Национальной ассоциации авиации (1981)
• Член Национальной инженерной академии США (1985)
• Премия «За вклад в авиацию» от Федерального управления гражданской авиации США (1990)

¶Интересные факты

• МакКрейт был увлечённым авиамоделистом и в 1950-х годах выиграл несколько национальных чемпионатов по радиоуправляемым моделям.
• Он участвовал в создании первого в мире летающего робота-птицы, который использовался для изучения поведения хищных птиц.
• В 1999 году журнал Time включил МакКрейта в список 100 величайших изобретателей XX века.

¶Источники

• MacCready, E. (1981). "The Gossamer Condor and Albatross: A Case Study in Aircraft Design". AIAA Journal.
• Grosser, M. (1981). "Gossamer Odyssey: The Triumph of Human-Powered Flight". Houghton Mifflin.
• NASA. "Solar Challenger: The First Solar-Powered Aircraft to Cross the English Channel". Technical Report, 1982.
• AeroVironment, Inc. "History of Edward MacCready and AeroVironment". Corporate Publication, 2010.
• "Edward MacCready: Obituary". The New York Times, 30 August 2013.