Jak zkrotit mácholet

Již v dávných dobách lidstvo přemýšlelo o tom, jak se naučit létat. Ve starověké řecké mytologii je příběh o talentovaném vynálezci Daidalovi, který sestrojil pro sebe a svého syna Ikara dva páry velkých ptačích křídel, aby mohli opustit ostrov Kréta.

Po dlouhá staletí, než byla vynalezena proudová letadla, si vynálezci představovali, že by se dalo létat pomocí fyzické síly lidí a zároveň napodobovat předlohy z přírody — pohyby ptáků nebo hmyzu.

Létající stroje, které pohání svalová energie pilota, se nazývají “svalolety”. Svalolety, nebo muskulolety mají různé formy a existuje jich několik druhů. Třeba takový, co připomíná máchání křídla živého tvora, se nazývá mácholet, nebo také ornitoptéra. (Z řeckého ornis — “pták” a pterón “křídlo”)

Myšlenku mácholetu připisují italskému renesančnímu malíři a vědci Leonardu da Vinci, který se tématem létajících strojů zabýval skoro 40 let. Zachovaly se různé nákresy “ornitottero”, které Leonardo vymyslel.

Jedny zobrazují ležícího člověka, který letí pomocí různých mechanismů připojených ke křídlům, jiné zas pohyb dopředu pomocí pokročilých systémů a mechanismů. Existují ale i nákresy, kde lidé stojí vertikálně na létajícím korábu, který pohánějí pomocí ručních a nožních pedálů.

Současné pokusy

Ačkoliv současná letadla bez problému přepravují těžké náklady tisíce kilometrů daleko, konstruování a zkoušení efektivní ornitoptéry je pořád dost složité.

Kvůli odlišné stavbě těla lidí a ptáků se vytvářejí odlišné zdvihací síly. Krajními ukazateli možné síly jsou těžcí atleti, jejichž váha ale přesahuje maximální letovou hmotnost dokonce i bez letadla. Teoreticky, kdyby člověk vážící 75 kg dokázal vyvinout sílu těžkoatleta, mohl by díky vlastní síle letět na mácholetu, co váží 15 kg. Bohužel ale jen po dobu několika sekund.

Mimo to je ptačí let složitý proces, který si prošel dlouhou evolucí. Pro pravidelné máchání ptačího křídla je důležitá každá drobnost a cítění každé nervové buňky v těle.

Nad mácholety pracují jak vědci a inženýři, tak i nadšení vynálezci. Fanouškovské modely mají různé formy a způsoby řízení. Všichni tvůrci se snaží o nejdelší čas letu. Úkolem je vypracovat vlastní teorii a přijít na svůj způsob, jak dostat mácholet do vzduchu.

Vynálezci vymýšleli konstrukce pomocí pružných, gumových, pneumatických a jiných akumulátorů pro hromadění energie, kterou člověk vyrobí. Nejlepšího výsledku by se dosáhlo nabíjením baterie během letu. V takovém případě by ale mácholet ztratil svou podstatu a stal by se obyčejným motorovým letadlem s malou účinností.

První ornitoptéra na světě s lidským pohonem se nazývá Sněžný pták (Snowbird) a byla postavena na univerzitě v Torontu (Kanada) v roce 2010. Téhož roku, 2. srpna, Snowbird stanovil první neoficiální rekord, když pilot Todd Reichert uletěl za 19,3 sekundy 145 metrů průměrnou rychlostí 25,6 km/h. Je třeba zmínit, že k jeho uvedení do pohybu bylo potřeba roztažení automobilem.

Volodymyr

Volodymyr Jakovenko žije ve vesnici Ilci, která se nachází ve Verchovynském rajonu v Karpatech. Už 33 let vymýšlí, modeluje, konstruuje a zkouší vlastní mácholet. Tento vynálezce nám sdělil, proč ho tato myšlenka provází skoro celý život.

“Už od dětství jsem neměl rád benzín. Když mi někdo něco vyprávěl o motorech, rozhodně si mě tím nezískal. Bylo mi totiž jasné, že když pojedeš do pouště třeba i v drahém autě a tomu dojde benzín, je jedno, jestli nad ním budeš stát, objímat ho nebo třeba líbat, ale i tak to v tu chvíli bude jen nehybný kus železa. Takový mácholet může létat bez benzínu i na veliké vzdálenosti. Například rekord pro let bezmotorového kluzáku je více než 700 km.”

Zezačátku Volodymyr dlouho studoval teorii. Tenkrát internet teprve začínal, takže hledal informace tam, kde to zrovna šlo: četl sovětské časopisy Křídla vlasti a Technika mladých, hodiny proseděl v knihovně v Ivano-Frankivsku, zkoumal různé motory a různé zdroje energie. Během všech etap práce na mácholetu si všechno zjišťuje sám a navíc si i výpočty dělá po svém. Vynálezce zmiňuje, jak i na škole měl neshody s učiteli matematiky:

“Když jsem potřeboval vypočítat plochu, ptal jsem se učitelky, jak toho dosáhnout. Řekla: ‘Na to je formule.’ Odpověděl jsem: ‘Fajn..’ Vzal jsem papír na kreslení, zavřel jsemoči, něco jsem načmáral a řekl: ‘Vypočítejte mi tuto plochu.’ A ona řekla: ‘To není možné.’ ‘Proč to není možné?’ odpověděl jsem. Vypočítal jsem to pomocí čtverečků s nepřesností 5%. Takto já počítám po svém. Není tov rozporu s vědou a logika tam pořád je.”

Volodymyr Jakovensko se narodil v Bělarusi v Homelské oblasti, kde také prožil své dětství. Po skončení 8. třídy odjel na Ukrajinu kvůli náboru do profesně-technického učiliště. Tam se specializoval jako tesař. Napřed žil na Donbasu a pak se přestěhoval na Zakarpatí, kde pracoval ve městě Chust. Také žil v Ivano-Frankivsku a v Kamjanci Podolském. Ve vesnici Ilci si Volodymyr postavil dílnu s obytnou místností a ještě si pronajal stodolu, která slouží jako přístřešek pro mácholet.

Volodymyr už od školky rád kreslí. Ačkoliv nemá umělecké vzdělání, malování se věnuje stejně jako vynalézání mácholetu.

“Obrazy mám v Kyjevě, Charkově i v jiných městech. Rád maluju z hlavy zámky, doliny, kaňony, vodopády. Malování s předlohou mě nebaví. Někdy ležím a fantazie je najednou tak bujná, jako bych v obrazu sám byl. Jsem rozkročenej mezi malováním a vynalézáním, u obou člověk potřebuje rozum. Dělám to tak, že když je teplo, vyrábím mácholet, a když je zima, maluju.”

Etapou modelování mácholetu Volodymyr prošel před 3-4 lety. Za ty roky práce stihl udělat stovky modelů.

“Stávalo se, že jsem celou noc nespal. Léto třeba probíhalo takto: šel jsem do obchodu, najedl se a pak dnem a nocí pracoval na stroji. Za den jsem udělal třeba 70 křídel. Jenom z lepicí pásky a gumiček.”

Někteří sousedi nazývají Volodymyra “Verchovynským Ikarem”. Celkově obdivují jeho nadšení a trochu se diví, proč ta práce trvá tak dlouho — několik desítek let. Vynálezce musí na takové otázky často odpovídat a vysvětlovat principy, se kterými pracuje. Napřed to nebylo snadné, protože tomu nikdo pořádně nerozuměl. Teď už víc lidí chápe, jak taková věc funguje.

“Mácholet — to je tvrdý oříšek. Pokud chcete udělat kluzák nebo auto, tak to první bude těžší. U auta je více detailů, ano, ale uletět 10 metrů — to je mnohem složitější. Vzduch je celkově složitější a nebezpečnější než země. Chyby se obzvlášť nepromíjí, ale aspoň je to zajímavější.”

Volodymyr Jakovenko nezná na Ukrajině jiného vynálezce, který by byl tak moc zapálený do výroby mácholetu, jako on. Před pěti lety byl v kontaktu s ruskými výzkumníky a dopisoval si s Kanaďany, kteří dokázali na mácholetu letět historicky nejdelší dobu. Říká ale, že už nemá na dopisování čas:

“Celkově mě víc zajímali ti Kanaďani, protože byli první, kdo vůbec letěl. Dodnes je to rekord, ale i tak spotřebovali příliš mnoho energie a létat se tak jednoduše nedá. Prostě dokázali, že to jde a to je všechno. Na můj dopis odpověděli krátkým “Okay”. Je pravda, že každý vynálezce se drží svého vlastního principu. Mně je jedno, kdo bude první. Hlavně, aby už lidi lítali.”

První testování mácholetu Volodymyr dělal před nějakými 5-6 lety. Ze začátku nemohl nabrat rychlost a aparát dělal “osmičku”. Máchání křídly také zkoušel dělat postupně. Jelikož první varianty Volodymyr dělal bez kol, musel se zkoušet vznést z kopce. Uletěl 60 metrů za 6 sekund. Potom se dostal ještě výš:

“Nedával jsem si za cíl letět daleko. Chtěl jsem cítit vítr a samotný stroj. Najednou jsem letěl a klesl o 7 metrů. Jedna rukojeť se ulomila a já se bouchl do obličeje. Měl jsem ale helmu, a tak všechno dopadlo dobře. Stroj jsem pak musel opravit.”

Volodymyr se pokouší vyrobit vyvážený systém. Hodně přemýšlí nad tím, jakým způsobem pravidelně máchat křídly:

“Většinou lidem nevystačí síly, aby mávali křídly. Každé moje křídlo má 10 kilo, já si můžu máchat jak chci a neunavím se. Moje váha totiž má svoji roli. Křída nepotřebují vítr posouvat, jen se o něj opírají.”

Volodymyr se rozpovídal o tom, že spoustu času věnuje studiu různých levných zdrojů energie, které by dokázaly kompenzovat nedostatečnou fyzickou sílu lidí. Také studoval rezonanci — jev silného vzrůstu amplitudy kmitání způsobený vlivem vnějších sil, zatímco množství samotných máchnutí stroje se shoduje s množstvím máchání vnějších sil. Jev rezonance byl poprvé popsán Galileo Galileem v roce 1638 těmito slovy: “Je možné dát pohyb těžkému, stacionárnímu kyvadlu pouhým opakovaným foukáním na něj ve frekvenci stejné, jakou má pohyb samotného kyvadla.” V zápisu o rezonanci Galileo jenom zakreslil úvahu o schopnosti oscilačních systémů nakumulovat energii, kterou jim dodaly vnější zdroje s danou pravidelností:

“Rezonance dává možnost pravidelně využívat energii. Nic nepřidává, ale úniky energie se stávají maximálně efektivními. Problém je v tom, že kvůli zákonu páky můžete vyhrát v rychlosti, ale prohrát v síle. Já to udělal tak, že pružiny mají roli akumulátorů. Nakumulují energii z váhy stroje a těla člověka a potom ji vrátí. Kanaďani se taky o něco takového pokoušeli. Ale tady je důležité, aby se energie správně využívala a pravidelně se máchalo křídly.”

Volodymyr Jakovenko tvrdí, že by mohl mácholet už dávno dokončit, ale hledání financí a jiné každodenní činnosti mu berou drahocenný čas. Vynálezce už ale prošel spoustou etap a více času už může trávit zkoušením a vylepšováním svého stroje. Až Volodymyr ukončí stavbu mácholetu, plánuje ho prodat:

“Nemám čas ho ani patentovat, ani si s ním hrát. Pokud ho prodám, budu moci udělat dílnu, najmout lidi a stroj zdokonalovat. Chtěl bych, aby se všechno dělalo profesionálně. Doteď nechápu, proč nevzniklo fórum pro lidi okolo mácholetů. Jako by už skoro všechno bylo vymyšleno, ale tento tvrdý oříšek… Nerozumím tomu, proč se ještě nenašlo řešení..”

Volodymyr přiznává, že se mu líbí myšlenka létání. Létat si třeba půl dne nebo klidně i celý a obdivovat přírodu:

“Na mácholetu mě přitahuje to, že se s ním cítíš být jako jeden celek. Není to bezduchá věc, ale je jaksi živý. Krom toho se mi líbí samotný proces letu, dívat se na krásy z výšky. Na zemi jste omezeni tím, jak vede silnice, nemůžete projít budovou a omezují vás další překážky. Ve vzduchu nic takového nemáte, tam si můžete letět, kam chcete.”

Jak jsme natáčeli

Videoblog, ve kterém tým jede do vesnice Ilci a Kryvopil, kde jsme psali o Mácholetu.